Seminario sulla tecnologia

Prima lezione (lunedi 31.08.2015)

Onde poter sviluppare strumenti di pensiero adatti alla comprensione del fenomeno moderno della ampia diffusione di tecnologie di consumo, dobbiamo prima intenderci sul significato di tecnologia.

Vengono mostrati i seguenti 4 oggetti disegnati sulla lavagna o mostrati col beamer:

Viene domandato agli studenti quali di questi oggetti viene da loro considerato come Prodotto Tecnologico.

Leggiamo quindi la seguente definizione di tecnologia (da Wikipedia):

Il termine tecnologia è una parola composta che deriva dal greco tékhne-loghìa, cioè letteralmente “discorso (o ragionamento) sull’arte”, dove con arte si intendeva sino al secolo XVIII il saper fare, quello che oggi indichiamo con la tecnica. Per tecnica si può intendere un qualunque metodo organizzato e codificato per raggiungere uno scopo definito. La parola tecnologia indica perciò la catalogazione e lo studio sistematico di tecniche, spesso riferite ad un certo ambito specifico (es. “tecnologia informatica”).

{…}

Soprattutto nell’accezione giornalistica, “tecnologia” si fa erroneamente coincidere con elettronica di consumo e mezzi di trasporto, per il loro notevole impatto nella vita di tutti i giorni.

{…..}

Il processo evolutivo affonda le sue radici nei processi naturali di trasformazione operati dagli esseri viventi per adattare l’ambiente alle proprie esigenze.

E ancora (dizionario italiano online):

Elaborazione teorica e applicazione di procedure per la trasformazione di materie prime in prodotti finiti

Possiamo quindi definire il termine Tecnologia come “Ragionamento sul saper fare” o “Discorso sull’arte (intesa come saper fare)”. Le definizioni date includono termini collegati al pensare (ragionamento, elaborazione teorica) e al fare, al creare. Il termine Tecnologia è quindi più collegato al processo stesso di creazione di un oggetto che non al prodotto finale o al suo scopo.

Tutti e quattro gli oggetti mostrati, per la loro creazione, hanno avuto bisogno di Ragionamenti e, ovviamente, di essere fatti. Si possono quindi definire prodotti tecnologici. La zappa è composta da ferro (materia prima) e legno (altra materia prima), il mulino è composto da tutta una serie di materiali (mattoni, legno, metalli, rocce) e utilizza il vento, la locomotiva è composta da metalli e utilizza carbone, il computer portatile è composto da metalli, plastiche (petrolio), silicio, ecc.

Cos’è che accomuna i 4 oggetti?

Hanno tutti uno scopo ben definito (zappare, macinare, trasportare, lavorare)
Sono il risultato tangibile di pensieri fatti dall’uomo per facilitare il proprio lavoro e risparmiare tempo

Possiamo quindi descrivere il processo di creazione di questi particolari prodotti tecnologici nel seguente modo:

l’uomo deve fare un lavoro (originariamente per vivere, quindi coltivare o cacciare)
pensa a come potrebbe fare in modo di facilitare tale lavoro (si può zappare anche con un legno, ma è meno duraturo e richiede più fatica)
in base alle sue capacità di pensiero, al livello evolutivo della società in cui vive e a quanto disponibile in natura, idea un oggetto
si procura i materiali necessari e lo crea

Risultato: fa meno fatica, risparmia tempo, spesso il prodotto finale è di qualità più alta.

Abbiamo quindi:

Necessità/desiderio

Pensiero

Realizzazione

L’uomo quindi, in base alle necessità che gli derivano dal suo vivere nel mondo, è stimolato a pensare a soluzioni che gli semplifichino il lavoro, gli facciano risparmiare tempo e migliorino la qualità del lavoro e della vita. Questi pensieri poi, attraverso l’azione dell’uomo, si trasformano in oggetti che permettono di ottenere questi risultati.

Appare evidente che uno degli stimoli al pensare che poi a sua volta si concretizza in un prodotto “tecnologico” parte spesso dalle necessità della vita che sono collegate alla necessità di lavorare. Vedremo esempi di prodotti che possono essere definiti tecnologici e la cui realizzazione non è nata da una necessità, bensì da semplici desideri.

Domanda (scritta alla lavagna) da tenere presente per tutti e tre i giorni:

Come si differenzia questo processo storico di creazione e utilizzo di prodotti tecnologici dall’utilizzo che viene fatto oggi degli oggetti tecnologici di ultima generazione (smartphone, tablet, ecc.)?

Faremo ora una panoramica storica dello sviluppo della tecnologia (“ragionamento sul saper fare”) e di oggetti tecnologici.

A questo link le immagini relative agli argomenti del primo giorno

Fuoco

Accendere e “gestire” un fuoco richiede ragionamento e “saper fare” sia per l’accensione che per il mantenimento (tenerlo acceso, isolarlo a sufficienza per non incendiare altre cose, regolarne l’intensità secondo l’esigenza, ecc.). Possiamo quindi definirlo un “prodotto tecnologico”.

A che scopo si fa un fuoco? Scaldare, cucinare, fuoco sacro, piacere di osservarlo.

Attrezzi in pietra

Servivano per cacciare, scavare, appuntire, ecc.

Vestiti

I vestiti sono stati sviluppati per coprirsi dal freddo, per estetica, per scopi religiosi e tante altre ragioni. La loro creazione ha necessitato ragionamento e saper fare.

Ceramiche

Lo scopo per fare contenitori di ceramica è quello di contenere liquidi, alimenti, olii, acqua, ecc.

Arco (portare arco)

Lo scopo dell’arco era la caccia e la guerra.

Zappa

L’utilizzo della zappa era per coltivare verdure e cereali.

Aratro e addomesticamento animali

L’aratro era utilizzato per arare i campi, aumentando notevolmente la mole di lavoro che una persona era in grado di fare. L’addomesticamento di animali ed il loro utilizzo per arare come pure per altri lavori ha notevolmente diminuito la fatica fatta dall’uomo come pure i tempi necessari a fare un lavoro. Inoltre, l’addomesticamento di animali ha permesso il trasporto di pesi maggiori.

Grandi piramidi e monumenti antichi

Allineate coi punti cardinali con estrema precisione, massi di diverse tonnellate, con uno presso un tempio vicino alle piramidi stimato in 468 tonnellate. Massa totale di 5.9 milioni di tonnellate, composta di 2.3 milioni di blocchi di pietra. Scopo: monumento funerario dei faraoni (ufficiale), tempio astronomico secondo altri.

Scrittura antica

Scopo: tenere nota di informazioni, scrivere leggi, archivi, leggende, magazzini, cronaca.

Metallurgia (portare spada)

La forgiatura dei metalli ha permesso grandi passi avanti. Si potevano fare prodotti tecnologici più resistenti e duraturi. Spade e lance erano utilizzate per la caccia e per fare la guerra. Altri metalli per fare decorazioni, gioielli, e ogni tipo immaginabile di oggetto. I metalli che si trovano già allo stato puro in natura (per esempio oro o ferro da meteoriti) furono i primi ad essere utilizzati, e vi sono poi prove attorno al 6’000 a. C. in cui alcuni altri metalli quali rame e stagno che venivano estratti dalle rocce scaldandole. Ca. nel 3500 a.C. venne poi scoperto che mescolando stagno con rame si otteneva un metallo più resistente di entrambi, il bronzo.

Canali di irrigazione

Utilizzo: portare acqua su aree più ampie per irrigare i campi. Meno lavoro e maggiore produzione. Maggiore densità di popolazione in territori con poca acqua.

Barche e navi

Facilitare il trasporto di merci pesanti, di persone e animali. Commercio. Viene utilizzata la forza del vento facendo risparmiare tanta fatica, schiavi, animali e tempo.

Meridiana

Fornire l’ora del giorno in base al movimento del sole – Circa 3500 a.C. utilizzando gli obelischi (l’esemplare indicato è del 1500 a.C).

Codice di Ur-Nammu e codice di Hammurabi

La più antica collezione di leggi scritte ritrovata è il codice di Ur-Nammu, del 2100 a.C. Segue il codice di Hammurabi nel 1750 a.C. Scopo e utilizzo: gli uomini cominciano a definire chiaramente tra di loro, in forma scritta, i rapporti di libertà, rispetto, organizzazione. Il codice di Hammurabi era scritto su steli di pietra che furono distribuite in tutto il regno. Descrive e regola in maniera dettagliata i rapporti a ogni livello della società di allora. La novità era che, essendo le steli poste in luoghi pubblici, tutti potevano sapere se si erano comportati bene, e che pena era prevista per comportamenti non consentiti.

I romani più tardi produssero le loro leggi scrivendo le leggi delle 12 tavole nel 450 a.C. e che regolava elementi come il diritto pubblico, privato, sacro e penale. Elementi del sistema legislativo romano sono rimasti in Europa per millenni.

Acquedotto di Eupalino

L’acquedotto fu costruito partendo da entrambe le parti, e controllando la direzione con metodi geometrici. È lungo 1036 m e fu costruito per rifornire di acqua la città di Samos durante guerre e assedi. Essendo nella montagna, non poteva facilmente essere bloccato dai nemici. L’errore verticale riscontrato in seguito fu di 4 cm. Utilizzo: fornire acqua alla città anche in condizioni di assedio e guerra, difesa. Permettere la continuità della vita. Stratagemma di Eupalino per garantire ch si incontrano:

Balestra e catapulta (portare balestra)

Servivano per la guerra.

Doccia e Gabinetto

La doccia fu inventata dai greci ispirandosi alle cascate. Già ai tempi degli egizi vi erano docce private ma l’acqua veniva versata da servi sui nobili mentre facevano la doccia. I greci invece introdussero docce collegate all’acquedotto pubblico.

I primi gabinetti risalgono ca. al 3000 a.C. In India furono trovati i primi resti di gabinetti primitivi. Ai tempi dei romani, vi erano gabinetti pubblici con sistema di asporto delle acque putride direttamente nel sistema fognario.

Scopo: comodità, igiene, salute.

Mulino ad acqua

Utilizzo: macinare il grano, segare tronchi, martellare, pompare acqua da miniere, lavorare metalli, ecc. Viene utilizzata la forza dell’acqua che fa risparmiare tanta fatica, risorse umane (schiavi) e animali, come pure tempo.

Odometro

Misurare le distanze percorse.

Vite di Archimede

Portare l’acqua in alto. Svuotare bacini, portare l’acqua su navi. Meno fatica, più rapidità, risparmio di tempo.

Acquedotti romani

Costruiti durante tutta la durata dell’impero romano, non erano in se una novità, tranne che per il fatto che i romani li svilupparono fortemente, con grandi conseguenze per il prosperare delle città che erano fornite di acqua corrente per le piscine, le fontane, i bagni pubblici e privati. Avevano anche un notevole sistema di fognatura che portava l’acqua al mare o ai fiumi.

Vantaggi: più acqua, possibilità di fare città più grandi e autosufficienti, più igiene (per la rapida eliminazione delle acque putride e l’eliminazione della necessità di rifornirsi ai fiumi che potevano portare malattie).

Strade romane

I romani costruirono 400’000 km di strade, di cui oltre 80’000 km avevano una pavimentazione di sassi. In questo modo poterono stabilire rapide vie di movimento per i loro eserciti, espandersi, avere un rapido sistema di comunicazione. Molte strade sopravvivono ancora oggi, e molte vie scelte da loro sono state coperte da strade moderne.

Vantaggi: spostamenti rapidi (risparmio di tempo), sicurezza, espansione, comunicazione, unità dell’impero.

Cemento

Il cemento fu inventato già dai greci, ma grande utilizzo ne fu fatto a cominciare dai romani. Il Pantheon di Roma risalente al 126 d.C. ha la cupola completamente fatta di cemento. Quasi 2000 anni dopo che è stato costruito, la cupola del Pantheon è ancora la più grande cupola di cemento non rinforzato (diametro di 43.3 m).

Meccanismo di Anticitera

Composto da 30 ingranaggi, trovato in un relitto nell’isola di Anticitera. Presunto utilizzo per prevedere i moti e le posizioni dei pianeti. Computer analogico.

Carta

Scrivere, disegnare e tenere nota di informazioni. Scambio di informazioni. Più leggero, meno ingombrante e più versatile della pietra e dell’argilla.

Bussola (portare bussola)

Serviva per orientarsi. Importata in Europa nel Medio Evo

Oelipila

Inventata da Erone D’Alessandria (10 d.C – 70 d.C.), faceva girare il rotore con due getti di vapore.

Organo a vento

Produrre musica.

Automa per aprire porte

Pseudo magia nei templi. Guadagnare il favore del popolo e soldi.

Distributore automatico

Pseudo magia nei templi. Guadagnare il favore del popolo e soldi.

Soffiatura del vetro

Sviluppata poco prima di Cristo, l’industria del vetro ebbe una grande espansione. Vantaggi: più leggero, più igienico (si vede il colore del contenuto), più bello.

Sismografo

Fornire indicazioni su terremoti. Nel sismografo cinese (che aveva 2 m. di diametro), quando avveniva un terremoto, una delle 8 bocche di drago sul perimetro dell’anfora centrale di metallo si apriva dando così indicazioni della direzione da cui era giunto il terremoto.

Polvere da sparo (portare pistola)

Utilizzo: armi e fuochi d’artificio.

Muri Inca

Utilizzo presunto: resistenza ai terremoti. Tecnologia utilizzata: sconosciuta.

Mulino a vento

Esistono resoconti e invenzioni (come quelle di Erone) sull’utilizzo del vento per produrre lavoro già prima. Storici arabi raccontano che in Persia erano in utilizzo mulini a vento con pale orizzontali per macinare il grano già nel 9° sec. d.C. L’apparizione ufficiale risale però al 1100-1200 nell’area europea tra Francia del nord-ovest, Olanda e Inghilterra.

Utilizzo: macinare, pompare acqua, segare, martellare. Vantaggi: meno fatica, meno lavoro, risparmio di tempo, produzione maggiore.

Occhiali da vista (portare occhiali multifocali)

Anche se vi sono cronache già dei tempi romani e poi delle spedizioni di Marco Polo in Asia che raccontano dell’uso delle lenti per ingrandire, gli occhiali da vista furono inventati in Italia nel 1486.

Utilizzo: per correggere difetti di vista quali miopie e ipermetropie. Migliorare la qualità di vita umana.

Orologio meccanico

Vi sono resoconti di orologi meccanici ad acqua già presso i cinesi nel 7° secolo d.C. e poi presso gli arabi con altre tecniche. I primi orologi meccanici a pesi li troviamo in Europa circa nel 13° secolo.

Scopo: tenere il tempo. Sincronizzare gli uomini, non doversi più riferire al sole ed agli astri. Vantaggi: indipendenza dalle condizioni climatiche, indipendenza dall’uscire, con le campane, scadenzare il tempo, chiamare i fedeli alla preghiera. Riproduzione meccanica dei cieli.

L’orologio astronomico di Padova fu costruito nel 1344, poi distrutto e ricostruito nel 1428 riutilizzando i simboli dello zodiaco originali che si erano salvati.

Stampa (portare libro vecchio)

La stampa a caratteri fissi esisteva in Cina già dal 200 a.C. Si sviluppò poi, sempre in Cina, nell’11° secolo verso la stampa a caratteri mobili di ceramica. In Europa vennero sviluppate ulteriori tecniche che permisero di aumentare la produzione, e si giunse con Giovanni Gutenberg nel 1440 alla creazione di un macchinario per la stampa che era in grado di produrre fino a 3600 pagine stampate al giorno. In confronto, i metodi Cinesi arrivavano al massimo a 2000 e la copiatura a mano solo alcune pagine. Autori come Lutero e Erasmo furono in grado di riprodurre i loro scritti su grande scala. Entro il 1500 erano già stati prodotti oltre 20 milioni di libri. Entro il 1600 ca. 200 milioni. La crescita di persone di classe media con capacità di leggere e scrivere durante il Medio Evo creò la richiesta di libri e le condizioni affinché la stampa potessero prendere il volo.

Effetti: produzione di massa di libri e documenti.

Martedi 01.09.2015

Riflessioni sugli impulsi e sui risultati e vantaggi ottenuti con le tecnologie del passato

Calore corporeo, cibo caldo
Maggiore efficacia degli attrezzi
Riscaldamento corporeo, estetica, pudicizia
Comodità, pulizia
Efficienza nella caccia, difesa
Risparmio di tempo e fatica
Risparmio di tempo e fatica, maggior produzione
Divinità, moti cosmici
Chiarezza, società umana, miglioramento della memoria (meno fatica e tempo per memorizzare)
Estetica, maggior quantità e tipologia di utensili
Meno fatica, più produzione, più tempo libero, sviluppo di società umane
Comodità, meno fatica, risparmio di tempo
Comodità, meno fatica, più tempo, sviluppo di società umane, commerci
Precisione, meno dipendenza diretta dagli astri, meno necessità di valutare attentamente
Organizzazione umana, leggi chiare per tutti, meno diatribe, risparmio di tempo
Necessità di acqua, meno fatica, difesa, comodità, risparmio di tempo
Meno fatica, più efficacia, difesa
Comodità, risparmio di tempo e fatica, igiene
Meno fatica, risparmio di tempo
Precisione, programmazione della vita, organizzazione umana, sviluppo di società umane
Meno fatica, risparmio di tempo, comodità
Comodità, meno fatica, risparmio di tempo, sviluppo di società umane
Sviluppo di società umane, meno fatica, risparmio di tempo, invasione e difesa
Comodità, meno fatica, risparmio di tempo, estetica
Riproduzione dei moti degli astri, previsione, meno conoscenza, più efficienza
Comodità, meno fatica, più versatilità, più facile diffusione
Orientamento, sicurezza, sviluppo di società umane
Divertimento, ingegnosità, denaro
Divertimento, ingegnosità, denaro
Divertimento, ingegnosità, denaro
Divertimento, ingegnosità, denaro
Comodità, estetica, igiene
Sviluppo di società umane, imperi
Guerra, difesa, estetica
Maggiore stabilità? Contatto con gli dei
Meno fatica, più produzione, risparmio di tempo
Comodità, necessità
Comodità, riproduzione del moto degli astri, motivi religiosi
Comodità, diffusione di massa, sviluppo di società umane

Vantaggi ottenuti: vengono soddisfatte le necessità primarie (calore, respirare, bere, mangiare), comodità, maggiore estetica, risparmio di tempo, migliore igiene, sviluppo di società, difesa (offesa), maggiore produzione, precisione, vantaggi religiosi, divertimento.

Fare esperimento sul fare un buco senza attrezzi, con lama, con trapano a manovella e con trapano elettrico. Fare esperimento mentale sul primo fabbro.

Panoramica dello sviluppo tecnologico dal Rinascimento ad oggi

A questo link le immagini relative al secondo giorno

Esplorazioni geografiche

Nel 1500 comincia tutta una serie di esplorazioni geografiche che nell’arco di 3 secoli circa porterà alla conquista del mondo intero da parte delle nazioni europee. Ciò fu possibile anche grazie al miglioramento delle navi.

Esempi:

scoperta dell’America – Cristoforo Colombo (1492)

Circumnavigazione dell’Africa e via delle Indie – Vasco de Gama (1498)

Le conseguenze furono l’istituirsi di commerci internazionali, la creazione di colonie, l’importazione di beni rari o sconosciuti in Europa, la stesura di mappe sempre più dettagliate, lo sviluppo di strumentazioni per la navigazione sempre più precise.

Leonardo da Vinci (1452-1519)

Tante sue idee sono poi diventate realtà nei secoli seguenti. Si è occupato di: pittura, scultura, architettura, scienza, musica, matematica, ingegneria, invenzioni, anatomia, geologia, astronomia, botanica, letteratura, storia, cartografia, paleontologia.

Martin Lutero

Con l’avvento della Chiesa protestante, l’uomo non si pone più quale misero peccatore nelle mani del prete che assolve tutti i suoi peccati, ma prende in mano le redini della sua vita in quanto unico responsabile delle proprie azioni di fronte a Dio. Vengono poste le basi del pensiero scientifico attraverso una nuova “tecnologia” del pensare.

Rivoluzione scientifica

Durante il rinascimento nasce anche il moderno pensiero scientifico. La data ufficiale viene attribuita a Niccolo Copernico (1473-1543) che formulò il modello astronomico con il sole al centro. Gradi nomi della rivoluzione scientifica furono Galileo Galilei (1564-1642), Francis Bacon (1561-1627) sviluppatore del moderno metodo scientifico basato sull’induzione e l’empirismo, René Descartes (1596-1650), Isaac Newton (1642-1726).

Cartografia

Mappa di Erodoto (ca. 484 a. C. – 425 a. C.)

Mappa di Tolomeo (ca. 90 d. C. – 168 d. C.)

Mappa di Heinrich Martellus Germanus (ca. 1490)

Mappa di Piri Reis (ca. 1513)

Con lo sviluppo di mappe del globo sempre più precise, si rafforza l’idea di un solo mondo, diventa più facile navigare e aprire nuove rotte commerciali, si contribuisce allo sviluppo di una società umana globale.

Cronometro (portare cipolla)

Con l’invenzione del cronometro marino da parte di John Harrison divenne possibile stabilire con esattezza mai uguagliata prima la longitudine di una nave in mare.

Vantaggi: più precisione, meno danni, meno costi, risparmio di tempo.

Il motore atmosferico di Thomas Newcomen

Inventato nel 1712, venne utilizzato per svuotare miniere che tendevano ad allagarsi, come pure per pompare acqua nelle grandi città europee che non potevano usufruire di montagne.

Rappresenta una svolta fondamentale nello sviluppo tecnologico umano: per la prima volta l’uomo utilizza una forma di energia completamente controllabile da se stesso e che fornisce grandi potenze.

La rivoluzione industriale (4 immagini)

Watt migliorò notevolmente il design della macchina a vapore di Newcomen ottimizzando sia il lavoro prodotto che diminuendo radicalmente i consumi di carbone (fino ad 1/10). Anche la potenza aumentò da 5 cavalli fino a 10. Adatto la sua macchina per produrre movimento rotatorio ampliandone i campi di applicazione.

Insieme ad innovazione nel campo della tessitura (come la spoletta volante), le macchine di Watt cominciarono ad essere utilizzate nelle industrie tessili, determinando un aumento di produzione per ogni lavoratore, di oltre 40. Miglioramenti nella produzione di ferro e acciaio contribuirono a dare ulteriore slancio alla rivoluzione industriale. Anche i metalli divennero più facilmente lavorabili grazie all’utilizzo delle macchine a vapore (cfr. laminazione). Questo favorì la discesa dei costi e quindi un maggior mercato.

Un’altra innovazione cruciale fu la sostituzione della legna con il carbone, grazie alla maggior densità energetica.

L’invenzione di macchine utensili come i torni per la produzione di attrezzi permise la produzione di attrezzi e componenti metalliche sempre migliori, premettendo la produzione separato di pezzi che poi venivano assemblati e aumentando in questo modo la versatilità della produzione. Si passò quindi dal laborioso, costoso e poco preciso metodo tradizione di lavorare in metalli (incudine, martello, sega, ecc.) ad una lavorazione industriale che aumentò la produzione e miglioro la precisione (cfr. trapano, tornio, lima circolare, sega circolare, ecc.).

Nell’anno 1800 vi erano 496 macchine a vapore di Watt in Inghilterra, la maggior parte delle quali facevano funzionare apparecchiature a rotazione (originarie dai mulini).

Il Ponte Iron Bridge, completato nel 1781, è il primo ponte metallico della storia.

Altre innovazioni collegate alla rivoluzione industriale

Altri elementi che hanno contribuito alla rivoluzione industriale furono lo sviluppo di tecniche per ottenere sostanze chimiche in grandi quantità e a poco prezzo, la diffusione dell’utilizzo del cemento quale materiale di costruzione, la diffusione dell’illuminazione a gas, che permise alle fabbriche di lavorare anche quando era buio e lo sviluppo di macchine per l’agricoltura che aumentarono la produzione e permisero a più persone di andare a lavorare in fabbrica.

Locomotiva a vapore

Fu sviluppata da Richard Trevithick. Fino a quel momento, pesi grossi venivano trasportati con cavalli, su canali e fiumi (anche trainati da cavalli) e rotaie (cfr. miniere). Le strade erano già state migliorate, ma rimaneva sempre il problema della forza necessaria a portare grandi pesi. Con l’invenzione della locomotiva a vapore e le prime linee ferroviarie, divenne molto più facile e rapido trasportare le merci e le persone.

La prima linea ferroviaria fu costruita in Inghilterra nel 1825.

Barca a vapore

Con l’applicazione della macchina a vapore alle barche viene fatto un grande passo avanti nella sicurezza dei viaggi marittimi. Anche i tempi vengono radicalmente diminuiti grazie alla possibilità di fare viaggi più diretti e non dipendenti dai venti. Questo sviluppo a sua volta aumenta ancora di più il trasporto di merci da e per i vari angoli del globo.

Fotografia

Con la fotografia abbiamo per la prima volta la possibilità di riprodurre immagini del mondo in maniera quasi indipendente dalle percezioni umane.

Pila di Volta (fare esperimento Whimshurst, mostrare pila)

Con la scoperta da parte di Volta venne dato l’inizio all’utilizzo pratico della corrente elettrica. Fino a Volta, l’elettricità era conosciuta più come un campo di ricerca e di interesse e divertimento, ma con poche applicazioni pratiche.

Arco elettrico

Con l’arco elettrico viene mostrato come l’elettricità possa essere utilizzata anche per produrre luce (già fatto con le macchine elettrostatiche, ma sempre in maniera discontinua).

La pila di Zamboni

La pila di Zamboni è una pila a secco che genera voltaggi molto alti. A Oxford si trova una campana elettrica che si suppone contenga 2 pile di Zamboni e che stà funzionando dal 1840.

Telegrafo

Con l’avvento del telegrafo, entro pochi decenni tutto il mondo fu collegato alla rete di informazione. IL mondo non sarebbe più stato lo stesso. Nascono le agenzie stampa.

Lampadina ad incandescenza (mostrare)

Con l’avvento della lampadina ad incandescenza di Edison, diventa economicamente vantaggioso illuminare con l’elettricità invece che con il gas o il petrolio.

Lampadina al Neon (mostrare)

Il fenomeno fu scoperto prima della lampadina ad incandescenza, ma non si occupò nessuno veramente di tentarne subito la vendita e inoltre i colori erano inizialmente sul verdino, quindi poco piacevoli.

Generatore di corrente alternata

Con l’installazione del primo impianto di generazione di corrente alternata nelle cascate di Niagara, in nord America, venne dato inizio all’elettrificazione del mondo. Tesla e Westinghouse vinserò così la guerra delle elettricità. Tutti gli impianti che abbiamo oggi si basano sui modelli di Tesla. Veniva utilizzata inoltre energia già disponibile in natura nell’acqua, diminuendo molto i costi. La corrente alternata permette, inoltre, di essere utilizzata molto lontano (centinaia di km) dalla sua sorgente, eliminando in questo modo i problemi connessi alla corrente continua.

IL motore a scoppio

Il motore a scoppio fu lentamente sviluppato durante il 19° secolo da diversi inventori e ingegneri. Da notare il fatto che lo svizzero François Isaac de Rivaz aveva già ideato un motore a idrogeno e ossigeno nel 1807. Con l’avvento delle automobili su larga scala prima negli stati uniti e poi nel mondo ogni persona poteva possedere un veicolo per spostarsi su grandi distanze.

Nomi di rilievo: François Isaac de Rivaz, Samuel Brown, Sadi Carnot, Samuel Morey, Eugenio Barsanti, Felice Matteucci, Pietro Benini, Nikolaus Otto, Gottlieb Daimler, Wilhelm Maybach, Karl Benz, Rudolf Diesel.

Automobili elettriche

Ebbero un discreto successo prima dell’avvento diffuso del motore a scoppio. Raggiunsero diversi record di velocità e arrivarono ad un autonomia di 100 km. Erano preferite dalle signore per la mancanza di rumore e puzza.

Catena di montaggio

Concetto già conosciuto, applicato con grande successo da Henry Ford per la produzione di automobili a benzina a partire dal 1908. Entro il 1927 erano state prodotte 15’000’000 automobili. Il mondo urbano cambia radicalmente aspetto.

Più leggero o più pesante dell’aria?

Negli anni verso la fine del 19° secolo vi era un gran fermento riguardo a quale metodo era il migliore per volare: un veicolo che nel suo complesso era più leggero dell’aria (dirigibile, mongolfiera) o più pesante (elicottero, aereo). L’incidente dello Zeppelin Hindenburg nel 1937 pose definitivamente fine alla questione. Questo dirigibile stava per atterrare negli stati uniti dopo una traversata atlantica, quando prese fuoco, uccidendo 35 delle 97 persone che si trovavano a bordo. Sia le mongolfiere che gli Zeppelin furono utilizzati con successo per la guerra.

Marconi

La prima trasmissione radio di Marconi fu fatta utilizzando un aquilone per portare l’antenna ricevente a 150 m di altezza.

Alexander Bell

Con lo sviluppo dei primi telefoni, lentamente si abbandona il telegrafo a vantaggio di questa tecnologia più avanzata e facile da utilizzare. Durante tutto l’800 viene lentamente sviluppato quello che poi Bell brevettò.

Cinema, 1878

Viene fatto il primo esperimento di immagine in movimento.

Prima immagine televisiva, 1926

Dopo gli esperimenti preliminari, la televisione cominciò a diffondersi negli anni ’40 e 50. Da notare il fatto curioso che la televisione Philco non ebbe grande successo perché il design così “snello” non era di gradimento all’epoca.

Sputnik 1

Con il lancio nel 1957 del satellite Sputnik 1 si apre l’era delle esplorazioni spaziali. Pochi anni dopo il lancio dello Sputnik 1 viene lanciato lo Sputnik 2, il primo satellite a portare in orbita un essere vivente, un cane di nome Laika. Questi eventi aprirono la corsa per la conquista dello spazio tra Unione Sovietica e Stati Uniti.

Telefoni cellulari

Diversi sistemi furono sviluppati durante il ‘900 per creare reti di telefonia mobile. Anche se i primi sistemi pubblici furono introdotti negli anni ’70 e ’80, la telefonia mobile si diffuse su larga scala solo negli anni ’90 in conseguenza di tecnologie più avanzate ed al calo dei prezzi.

Mostrare cineprese e macchine fotografiche vecchie.

Fare esperimento di Tesla

Compito: contare le ore che si spendono ogni giorno su apparecchi tecnologici moderni, e quale è l’impiego che ne viene fatto.

Mercoledi 02.08.2015

Riflessioni

Cosa ha portato, negli ultimi 500 anni, al grande sviluppo tecnologico mai uguagliato da quando si ha memoria?

La prima constatazione è che questa evoluzione, seppur con particolare accento in Inghilterra, è avvenuta su tutto il territorio europeo. Quali prerogative ci dovevano quindi essere in Europa affinché una tale evoluzione potesse avvenire? Le persone dovevano essere in grado di comunicare e di farsi pervenire messaggi e documenti. Se ora ripensiamo a quanto realizzato già ai tempi dei romani e poi dopo con la diffusione del cristianesimo in tutta l’Europa, constatiamo che da un lato vi era già da oltre mille anni un sistema stradale decente lasciato in eredità dall’impero romano, che permetteva quindi la comunicazione e gli spostamenti di uomini. Dall’altro lato, i romani e poi i cristiani contribuirono a creare una sorta di lingua franca, il latino. Infatti coloro che studiavano la bibbia ed in generale chi si trovava in condizioni di poter fare studi, imparava il latino. Questo fatto è stato fondamentale per permettere che le ricerche svolte per esempio in Italia potessero essere studiate anche in Inghilterra, e viceversa. In questo modo, a dispetto delle diverse nazioni, culture e lingue parlate in Europa, vi era a livello scientifico e tecnologico costante comunicazione. Ciò ha permesso che il processo di ricerca e sviluppo fosse notevolmente accelerato.

Per quanto riguarda le esplorazioni geografiche, queste ebbero quale impulso l’accrescimento delle ricchezze di una nazione. Con la colonizzazione del pianeta da parte degli europei, divennero disponibili grandi quantità di ricchezze (oro per esempio) che non erano pensabili solo alcuni secoli prima in cui l’Europa dipendeva principalmente dalle proprie risorse interne. Queste ricchezze vennero in parte utilizzate per promuovere lo sviluppo tecnologico, o da istituzioni nazionali (cfr. Royal Society a Londra) o da singoli imprenditori che, avendo fatto fortuna nelle colonie, poteva dedicare tempo, denaro e risorse allo sviluppo di nuove tecnologie.

A ciò va aggiunto l’invenzione del concetto di Brevetto (o patente) sviluppato per la prima volta intorno al 1450 dai veneziani onde creare una base legale per tutelare gli inventori (originariamente per tecnologie per la soffiatura del vetro). Il concetto si diffuse in tutta l’Europa creando quindi un’ulteriore stimolo all’invenzione di nuove tecnologie che ora potevano anche permettere la sopravvivenza (attraverso l’esclusiva della produzione di un oggetto) o addirittura di diventare ricchi, come accadde poi verso la fine del 19° secolo in Inghilterra e America (cfr. Edison, Ford, ecc.).

Come si può notare, lo sviluppo della tecnologia ha seguito nei secoli un movimento da est verso ovest. Infatti abbiamo inizialmente grandi invenzioni in Cina, India, poi Mesopotamia, poi Grecia, poi Roma, poi Europa centrale e occidentale e infine (attualmente) negli Stati Uniti.

Per quanto segue, bisogna avere in chiaro che il computer, lo smartphone, il Tablet, ecc. si occupano principalmente di fare calcoli (logici e matematici).

A questo link le immagini relative al terzo giorno

Abaco

L’abaco è la prima effettiva macchina per fare calcoli.

Utilizzo dello Zero

Lo zero è un numero fondamentale perché è un’astrazione in cui un simbolo rappresenta il nulla. La sua utilità pratica deriva dal suo ampio uso per la notazione posizionale, in cui più zeri rappresentano ordine di grandezza (es. 10, 100, 1000).

Prima descrizione del sistema binario

Utilizzato nell’antica India per descrivere la metrica dei testi sacri in sanscrito in maniera sistematica di sillabe lunghe e corte. Pingala descrisse anche il triangolo di Pascal (coefficienti binomiali).

Macchina di Anticitera

È considerata il primo esempio di computer analogico. Contiene sistemi di ruote differenziali ed era utilizzato per predire la posizione dei corpi celesti.

Numeri negativi

Apparvero per rappresentare concetti necessari nella matematica avanzata.

Macchina teatrale di Erone (mostrare video)

Viene considerato oggi come il primo programma della storia. I movimenti delle figure erano completamente automatizzati e lo spettacolo durava circa 10 minuti con tanto di musiche e suoni.

Orologio ad acqua

Furono studiati per secoli da Cinesi, greci e romani onde sviluppare metodi per avere la più grande precisione possibile. Vi furono già nel 7o secolo in Cina orologi ad acqua estremamente precisi.

Arabia ca. anno 1000

Vengono sviluppati diversi meccanismi e computer analogici per calcolare il moto dei pianeti, della terra, muovere macchine con ruote dentate ed il torquetum, fatto per convertire coordinate di tre diversi tipi una nell’altra: orizzontali, equatoriali ed eclittiche.

È importante tenere presente che gli arabi hanno preservato le conoscenze matematiche, geometriche, filosofiche, ecc. dell’Antica Grecia. In Europa, durante i primi 15 secoli di cristianesimo, tali conoscenze erano lentamente cadute nell’oblio al punto che si riteneva che la terra fosse piatta (quando già in greci non solo ne riconoscevano la curvatura, ma ne avevano anche calcolato la circonferenza con buona precisione). Poi, con l’invasione di parti dell’Europa da parte degli arabi (principalmente Spagna e Sicilia), l’insediamento e la fondazione di floride città, e la conseguente riconquista da parte degli europei, queste conoscenze vennero lentamente tradotte e tornarono a fare parte del patrimonio culturale europeo.

Fibonacci

Con l’introduzione da parte di Fibonacci del sistema numerico Indo-Arabo i calcoli matematici si semplificarono di molto e divennero facoltà di molte più persone rispetto a prima. Nel suo libro Liber Abaci Fibonacci mostra la praticità del sistema numerico arabo per l’aritmetica, per la contabilità, il calcolo degli interessi, ecc.

Il calcolatore di Schickhard

È considerato il primo calcolatore della storia, anche se non funzionava, i principi utilizzati furono poi applicati da altri con successo.

Blaise Pascal

Onde aiutare suo padre che era sovraccaricato di calcoli da fare per la sua attività e le tasse, Pascal ideò e costruì un calcolatore meccanico in grado di fare somme e sottrazione con un sistema di riporto. Malgrado il suo calcolatore non fu un grande successo perché era difficile da usare e costava molto, diede il via a 400 anni di ricerche in questo settore,. Divenne uno status symbol per i più ricchi. Ne furono costruiti 50 esemplari.

Gottfried Leibniz

Verso la fine del 17° secolo, Leibniz costruì il primo calcolatore in grado di fare le 4 operazioni base. Inventò la cosiddetta “ruota di Leibniz” che venne utilizzata per secoli quale principio di funzionamento dei calcolatori meccanici.

Telaio di Jacquard

Inventa le schede perforate per controllare il telaio onde automatizzare la tessitura di trame e disegni. Il suo ritratto fu tessuto su seta utilizzando 24’000 schede perforate.

Aritmometro di Colmar

Basato sui lavori di Pascal e Leibniz e con alcune migliorie, l’aritmometro di Colmar fu il primo calcolatore ad avere grande successo commerciale. ne furono venduti 5’500 esemplari. Fu in vendita dal 1851 al 1915.

Charles Babbage

Costruisce la macchina differenziale, in grado di tabulare funzioni polinomiali. Visto che i logaritmi e le funzioni trigonometriche possono essere approssimate con i polinomi grazie alla serie di Taylor. Quindi, la macchina differenziale apre la possibilità di accedere a una vasta gamma di calcoli matematici. Babbage è considerato il padre del computer.

Algebra di Boole

È interessante notare che Boole sviluppò l’algebra binaria quasi 100 anni prima che questa trovò ampia applicazione nei computer digitali.

Dorr Felt (mostrare calcolatore meccanico, fare esperimento dei tempi a mente, col calcolatore meccanico e con la calcolatrice)

Brevetta il primo calcolatore meccanico a tasti.

Odhner

I suoi calcolatori furono venduti fino al 1918 e ne vennero prodotti 23’000 esemplari. In seguito, altre compagnie clonarono il suo design e si trovarono in commercio fino agli anni 70.

Herman Hollerith

Con le sue macchine fu possibile fare il censimento degli Stati Uniti nel 1890 in molto minor tempo di quello del 1880 (che aveva necessitato 7 anni). La Tabulating Machine Company divenne poi nel 1924 la International Business Machines o IBM attiva ancora oggi.

Konrad Zuse

La sua macchina conteneva 30’000 parti meccaniche mobili, e leggeva istruzioni da una pellicola perforata. Non funzionò mai molto bene per imprecisioni nella meccanica. Nei modelli che seguirono furono fatti molti miglioramenti, e fu introdotto il Relay elettromeccanico.

Colossus (mostrare valvole, mostrare relay)

Fu sviluppato in Inghilterra per decrittare i messaggi dei tedeschi durante la II guerra mondiale. Utilizzava 1600 valvole termoioniche, pesava una tonnellata e occupava una stanza. Aveva la capacità di processare 25’000 caratteri al secondo. Come confronto, un moderno computer portatile è capace di processare 1’200’000 caratteri al secondo, quindi 48 volte più velocemente.

IMB Mark I

Da notare che, avendo i relay contatti fisici, sembra che sia nato lì il termine “Bug” per indicare un malfunzionamento del computer, dovuto al fatto che in quei tempi ciò capitava quando insetti si inserivano nel contatto bloccando il passaggio di elettricità.

ENIAC

Fu il primo computer elettronico polivalente programmabile. Fu inizialmente utilizzato soprattutto a scopi bellici. Come confronto coi processori più moderni, questi fanno circa 3.3 miliardi di addizioni al secondo, e circa 330 milioni di moltiplicazioni. Per i seguenti 10-15 anni furono sviluppati tanti computer simili con sempre maggior prestazione e diminuzione delle dimensioni e costi d’esercizio.

Transistor (mostrare transistor)

Con l’invenzione del transistor è stata spianata la strada alla moderna tecnologia digitale. Rispetto ai predecessori (valvole e relay), i transistor sono molto più piccoli, costano meno nella produzione, sono più affidabili.

Curta

Considerata fino agli anni 70 il miglior calcolatore tascabile, pesava solo 230 g (modello 1) e 373 g (modello 2). È composta da circa 600 componenti. Ne furono prodotti 140’000 esemplari.

(spiegare ruota di Leibniz)

MONIAC

Il MONIAC (Monetary National Income Analogue Computer) era un computer idraulico sviluppato utilizzando logica fluidica per creare modelli dei processi economici nazionali inglesi.

CSIRAC

Ipod degli anni 50!

Primo videogioco

Comincia l’utilizzo di computer per applicazioni “non lavorative”.

Setun

Il primo computer ternario aveva diversi vantaggi rispetto ai computer binari, tra cui il fatto di consumare meno corrente e di costare molto meno. Usava un sistema ternario bilanciato, con valori -1, 0, 1. Ne furono prodotti 50 esemplari.

Circuiti integrati (mostrare microchip)

Con l’avvento dei circuiti integrati (microchip), i computer divennero ancora più piccoli e si aprì così lentamente il mercato dei calcolatori anche per ditte e organizzazioni più piccole. Ogni microchip può fare il lavoro di milioni di transistor. Al giorno d’oggi, un mmq di microchip fa il lavoro di circa 9 milioni di transistor.

ARPANET

Prima rete che connetteva diverse università e organizzazioni statali americane per lo scambio e la condivisione di dati. Fu il precursore dell’odierno internet.

Anni ’70

Il datapoint 2200 era stato commercializzato quale terminale per mainframe, ma in realtà era già un computer capace di fare diverse operazioni da solo. Nasce il concetto di personal computer. Il primo videogioco commerciale Pong di Atari fu un grande successo dando inizio all’industria dei videogiochi. Viene messa sul mercato la prima calcolatrice digitale tascabile da Texas Instruments.

Microsoft

Nascita di un futuro colosso

Apple

Nascita di un’altro futuro colosso

Apple II

Primo computer di tipo moderno. Con Visicalc, una versione primitiva di Excel, il minicomputer diventa uno strumento di lavoro (prima era un hobby per gli appassionati e per i giocatori).

Compact disk

Primo personal computer di IBM

Apple Lisa e Macintosh

Primo computer con il concetto di grafica in uso ancora oggi.

MIDI

La musica diviene digitale

Primo sistema touch screen

Diffuso per le ordinazioni in diversi ristoranti.

World Wide Web

Permette un facile accesso a informazioni e dati attraverso URL (indirizzi) e links. Determinò l’esplosione di internet, che già da alcuni anni era attivo. Ma la vera esplosione avvenne nel 1993, quando si ebbe un incremento del 300’000 % nel numero di utenti.

Windows 95

Pone le basi di stabilità e funzionalità delle versioni più moderne di Windows. Da notare che durante la presentazione di Bill Gates, il sistema è crashato.

Scacchi

Il computer è riuscito a prevedere in anticipo più mosse dell’uomo.

iPod

Con il rilascio dell’Ipod, diventa possibile avere con se tanta musica ovunque si va (prima, con i Walkman e Diskman bisognava sempre portare le cassette/CD).

iPhone

Con il rilascio dell’IPhone viene dato il via all’ultima grande rivoluzione tecnologica che ha portato smartphones, tablet, computer touch, ecc. in ogni ambito della nostra vita.

Oggi

Il cellulare e lo smartphone sono oggi diffusi in tutto il mondo. Quasi ogni persona ne possiede uno.

Qual’è l’utilizzo che ne viene fatto? A parte chiamate e messaggi, vi sono oggi tantissime applicazioni. Lo smartphone fa quasi tutto, dall’accordatore di strumenti, al calcolo delle fasi lunari, ai giochi, alla carta stellare in un dato luogo in una data ora, a fotografie, video, chat, social networks, negozi online, ecc. L’uso prevalente comunque rimane la comunicazione con altre persone, soprattutto attraverso chat e social network. Lo possiamo portare ovunque e utilizzare in ogni situazione della vita.

Se ripensiamo allo sviluppo della tecnologia ed ai vantaggi che ha portato all’uomo, riconosciamo due elementi preponderanti: meno fatica e risparmio di tempo. L’uomo si è lentamente liberato dai lavori “fondamentali” per la sopravvivenza (coltivare, cucinare, pulire, ecc.) ottenendo in questo modo molto più tempo libero. Ora l’uomo si trova nella condizione di avere, grazie alle macchine create negli ultimi 250 anni, tanto tempo libero che può utilizzare a suo piacimento. La tecnologia non è mai stata bene o male in se, ciò è sempre dipeso dall’uso che se ne è fatto. Quando arrivo a casa dopo il lavoro o la scuola e non so cosa fare, spesso mi metto davanti al computer, al tablet o allo smartphone a chattare, controllare cosa è stato postato su facebook, guardare un film o un video, foto, ecc. Quindi l’uomo, dopo essersi liberato dai lavori “pedanti” per sopravvivere, ha ora tempo inutilizzato che spesso tende a riempire attraverso mezzi tecnologici moderni, principalmente per l’intrattenimento. La tecnologia che ci ha fornito nei millenni tempo libero ora ci serve per riempire quel tempo libero che altrimenti non sapremmo come passare. Un tempo c’era meno tempo libero perché bisognava lavare i panni, pulire la casa (con scopa e paletta), scaldare la casa con la legna, raccogliere le piante mature dall’orto, ecc. Oggi questo non esiste più, la tecnologia ha accelerato notevolmente molti lavori e la conseguente società che si è sviluppata ci ha liberato da molti lavori. La tecnologia tende sempre più a diventare fine a se stessa, da un lato fornisce tempo all’uomo, e dall’altro lo rioccupa. Si può ovviamente dire che è una cosa positiva avere tanti contatti sui social network, che ciò è sociale. Non vi può essere un reale giudizio di “positivo” o “negativo”, ma personalmente ritengo che quando questi contatti “sociali virtuali” distolgono continuamente l’attenzione dell’uomo dal tempo presente, dal luogo in cui si trova in un dato istante e da contatti sociali “reali e veri” (come spesso capita!), allora tutto lo scopo storico della tecnologia va perso e diventa un processo fine a se stesso. Lo stesso vale per altri utilizzi, come la fotografia e i filmati. Se invece di guardare un concerto, passo tutto il tempo del concerto concentrato a filmarlo nel miglior modo possibile, o a fare le più belle fotografie, non stò più realmente vivendo il tempo presente. E per cosa poi? Per postare le foto su Facebook e mostrarle agli altri? Per rivivere 10 volte il concerto sul mio telefonino? Non sarebbe meglio viverlo “in diretta” quando mi trovo nella sala da concerto? E cosa mostro, se l’esperienza non l’ho realmente vissuta? È molto importante riflettere su queste domande onde capire l’impatto sociale (o antisociale?) che la tecnologia moderna diffusa su grande scala può avere sull’uomo e sulla sua vita.

Tecnologia iniziale: toglierci il fare

Tecnologia di calcolo: toglierci il pensare

Tecnologia odierna: gestire i nostri sentimenti