Step.19 L'informatica: la nuova scienza univoca

Nel corso del blog abbiamo visto che in ambito umanistico è quasi impossibile parlare di standard comuni: lingue, dialetti, arte e poesia, sono discipline dinamiche e difficilmente inseribili all'interno di uno scenario di standard comune. Abbiamo visto che neanche la lingua dei segni ed il Braille sono riusciti a trovare un punto comune a livello mondiale (vedi Post sul Braille e la lingua dei segni).
E la scienza? Sicuramente scienza e matematica sono discipline che sono riuscite più di altre ad avvicinarsi ad un linguaggio internazionale, e se da una parte abbiamo visto come Lagrange abbia messo le basi per il SI (Post Lagrange ed il primo passo verso il SI), abbiamo anche visto che persistono minoranze che ancora seguono strade diverse. La motivazione è semplicemente storica e culturale: a lungo il mondo è stato dislocato e delocalizzato e non c'è stato né modo né motivo di uniformarsi.
Per trovare una disciplina che sia globalmente coesa bisogna guardare più vicino a noi, in quella società già figlia della globalizzazione, una scienza moderna insomma, e una delle ultime arrivate e più riuscite in questo senso è sicuramente la scienza dell'informatica.

L'informatica

Ricostruzione di un abaco a bottoni
di epoca romana

La Pascalina di Pascal

Se parliamo di informatica riconosciuta come disciplina è giusto dire che sia nata solo lo scorso secolo, ma in realtà sono stati mossi tanti piccoli essenziali passi ben prima che nascesse il primo calcolatore. Partendo dall'antico abaco del XXI secolo a.c., i dispositivi automatici ideati da Erone (ne abbiamo parlato nel Post sulla biblioteca di Alessandria), la sistematizzazione dell'algebra operata dal persiano  Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī, per poi muoverci sempre più sulla realizzazione pratica con la Pascalina di Pascal (1642), la Stepped Reckoner di Leibniz (1672) e il Telaio Jacquard. Queste grandi innovazioni hanno aperto le porte all'informatica moderna attraverso i suoi padri John von Neumann e Alan Turing.

   

Telaio Jacquard

Poi la strada percorsa è stata molta ed estremamente veloce nell'ultimo mezzo secolo, e ha portato questa nuova scienza ad essere sovrana nel mondo in cui viviamo. Il fatto che sia nata in un mondo già più che familiare alla globalizzazione ha reso possibile che si sia sviluppata con un solo linguaggio comune di base: il sistema binario. Anche i linguaggi di programmazione, sebbene ne esistano diversi per motivazioni non legate alla storia e alla cultura locale, sono unici e standardizzati in tutto il mondo. Per questa ragione l'informatica è probabilmente la scienza che meglio è riuscita a trovare un linguaggio comune per tutto il mondo.

Step. 18 Fatto di cronaca: Gli Standard ISO per il COVID-19

Standard ISO

Logo della ISO

L'Organizzazione internazionale per la normazione (in inglese International Organization for Standardization, abbreviazione ISO), è la più importante organizzazione a livello mondiale per la definizione di norme tecniche. L'organizzazione ha sede a Ginevra e conta 164 stati membri. L'ISO coopera strettamente con la Commissione elettrotecnica internazionale (IEC), responsabile per la standardizzazione dei dispositivi elettrici ed elettronici, e con l'Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU) per quanto riguarda le norme tecniche nell'ambito delle telecomunicazioni. Dalla sua nascita nel 1947 fino al 2019, l'ISO ha sviluppato 22 683 norme tecniche internazionali. In una società come la nostra è innegabile l'utilità di un'ente come questo, il nostro mercato infatti non conosce ormai frontiere e solo l'adesione a degli standard di produzione uniformi può dare la sicurezza che quanto acquistiamo sia sicuro e a norma.

Nella cronaca

In che modo quanto detto ha a che fare con la cronaca? Ho preso spunto da quanto scritto da Giovanni Benfenati su un articolo sul Giornale delle PMI. Ci presenta infatti uno standard ISO studiato per mettere le aziende nelle condizioni di affrontare nel miglior modo possibile situazioni “estreme” come quella che stiamo vivendo a causa del COVID-19. 

Lo standard è l'ISO 22301:2019 (Business Continuity Management Systems), il cui obiettivo è la business continuity, ossia mettere le aziende nelle condizioni di essere pronte ad affrontare e gestire eventi, anche imprevisti e molto impattanti, al fine di consentire la continuità del business aziendale. La norma prevede quindi che per affrontare tali situazioni di emergenza si debbano individuare i rischi per l'azienda ed elaborare delle strategie per superarli al fine di garantire  la business continuity. A questa fase progettuale segue un’esercitazione pratica, di un periodo più o meno lungo, in cui si applica il piano. Dall' esercitazione si possono rilevare dati e risultati da confrontare con quelli attesi in fase progettuale, dalla cui valutazione si conclude se la strada intrapresa sia quella giusta.

Come già detto nel Post riguardante al COVID-19, aziende ed attività hanno dovuto rivedere e riadattare tutti i loro processi lavorativi per far fronte alle nuove esigenze e sicuramente la norma appena descritta può essere un ottimo strumento per procedere in quella direzione.

Step.17 L'Abbecedario

• Alimentazione (standardalimentare)
• Braille
• Conformismo
• Deviazione ( deviazione standard )
• Economia
• Funzione
• Grado
• Hertz
• ISO
• Joule
• Kelvin
• Lingua
• Modello
• Normalizzare
• Orwell
• Produzione
• Qualità
• Razza
• Sostanze chimiche ( processo della standardizzazione delle sostanze chimiche)
• Taratura
• Unità di misura
• Vita
• Watt
• XML
• Yotta
• Zona

Step.16 Lagrange ed il primo passo verso il SI

Joseph-Louis Lagrange

Un ambito che più di ogni altro ha bisogno di essere chiaro ed inequivocabile a livello globale è senza dubbio quello scientifico; solo degli standard comuni possono evitare di ostacolare il progresso in questo campo ed è da queste necessità che è nato il SI, il sistema internazionale di unità di misura.

Ma quando è nato il SI? E' stato il frutto di un processo graduale, che ha le sue radici nella Francia di fine XVIII secolo, in piena rivoluzione. Sino ad allora ciascun Paese adottava unità di misura diverse e ciò costituiva un evidente ostacolo agli scambi internazionali, in particolare quelli commerciali. 

Entra allora in gioco un grande esponente della comunità scientifica dell'epoca: il matematico italiano Joseph-Louis Lagrange. Avvenne infatti che l'Assemblea Nazionale incaricò l'Académie des Sciences di studiare una soluzione per trovare delle unità di misura comuni ed essa nominò una Commissione guidata dallo stesso Lagrange.

Il nuovo sistema di misura universale doveva rispettare alcuni requisiti fondamentali: essere basato sulla divisione decimale, legare tra di loro le differenti unità di misura in modo che fosse possibile passare dalle une alle altre ed infine l'unità di misura doveva essere naturale e invariabile per poter essere accettata globalmente.

Particolare della Barra numero 27, realizzata nel 1889
ha rappresentato il prototipo standard internazionale
 della lunghezza di 1 metro

Per la scelta dell'unità di misura del nuovo sistema la commissione prese in esame due proposte: la lunghezza di un pendolo che batte i secondi a 45° di latitudine e una frazione della lunghezza di un meridiano terrestre. La preferenza cadde sulla seconda alternativa che pure presentava maggiori difficoltà ed era molto più ardua da calcolare.Si stabilì quindi che l’unità di lunghezza, cui fu dato il nome di metro, sarebbe stata la decimilionesima parte del quarto del meridiano che passava per Parigi. Il lavoro di misurazione venne affidato agli astronomi Jean-Baptiste Delambre e Pierre François André Mechain che, utilizzando il metodo della triangolazione, calcolarono una catena di novanta triangoli sull'arco di meridiano da Dunkerque a Barcellona.

Cominciato nel giugno del 1792, il loro lavoro si concluse solo alla fine del 1798. I risultati della commissione furono sottoposti all'esame di una commissione internazionale, che ne approvò l'uso in quasi tutta Europa. Nel 1799 il metro campione venne depositato al Conservatoire des Arts et Métiers di Parigi. Dopo questo primo passo il SI divenne sempre più ampio e diffuso, fino ad oggi, in cui gli unici Stati a non averlo adottato sono Liberia, Birmania e USA.

Oggi il metro è definito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di secondo.

Fonti:

• https://it.wikipedia.org/wiki/Sistema_internazionale_di_unit%C3%A0_di_misura
• https://www.accademiadellescienze.it/attivita/mostre/lagrange/allestimento/lagrange---la-mostra-virtuale/lagrange-a-parigi/un-sistema-di-misura-universale
• https://it.wikipedia.org/wiki/Metro

Step.15 Il Sessantotto: anticonformismo o un nuovo conformismo?

Celebre foto di Woodstock, l'evento musicale simbolo della cultura Hippie

Il Sessantotto è stato l'apice di un secolo che ha creato la società moderna, dopo le guerre mondiali, l'avvento della cultura di massa, questo movimento sociale ha aggiunto un altro grande tassello al quadro del mondo in cui viviamo. 

Innanzitutto diamo un quadro generale, il movimento nasce a metà anni '60 negli Stati Uniti con dei gruppi di studenti per protestare contro il sistema scolastico elitario, presto esplode in tutto il mondo ed interessa gente di ogni ceto sociale, con un motto di contestazione agli apparati di potere e in particolare al militarismo, al capitalismo e alla società dei consumi, alla discriminazione razziale e sessuale.

Fu tanto furente quanto veloce e, sebbene sia innegabile la sua rilevanza storica, gli ultimi cinquanta anni di analisi e studi hanno diviso l'opinione pubblica e dei critici. Alcuni sostengono che sia stato uno straordinario momento di crescita civile che ha introdotto nella società alcuni mutamenti irreversibili (sviluppo dello spirito critico in ogni campo, superamento definitivo di diverse forme di moralismo, di autoritarismo, di emarginazione della donna e di altri settori della società) e altri al contrario sostengono che si sia trattato di un fenomeno di conformismo di massa, quindi il contrario di quel che voleva essere. 

L'antropologo francese René Girard ha svolto uno studio approfondito delle dinamiche di imitazione reciproca tra gli esseri umani, che a livello sociale conducono appunto al conformismo. Nel quadro teorico di Girard, l'imitazione è la caratteristica fondamentale dell'essere umano (teoria mimetica). Girard rivela quindi che dietro ogni pretesa di anticonformismo si nasconde un altro comportamento conformista: l'anticonformista, che non sopporta di ammettere la sua somiglianza con gli altri esseri umani, si appoggia alla massa per sollevarsi al di sopra di essa, ma in questo movimento si conforma a quegli "anticonformisti" che lo hanno preceduto e dimostra la sua dipendenza da quella massa che disprezza tanto: senza massa da cui distinguersi, non si ha niente da cui distinguersi.

Avviene così che simboli di diversificazione quali i Blue Jeans, il Rock, la cultura Hippie e quella della droga, la lotta al potere, il ribellismo, che hanno caratterizzato l'uscita da uno standard, finiscano per crearne uno nuovo. Lo stesso anti-conformismo declinato a fenomeno di massa è un controsenso, dovrebbe essere un comportamento individuale, ma forse l'uomo non è fatto per questo.

Il Braille e la lingua dei segni, una comunicazione standardizzata?

Louis Braille

Abecedario dimostrativo spagnolo
Juan Pablo Bonet,1620

Durante la  mia ricerca di invenzioni del 1800 nello Step 14 ho scoperto che è in questo secolo che nasce il Braille, il sistema di scrittura e lettura tattile ideata da Louis Braille, che prese l'idea da una scrittura utilizzata in guerra per poter leggere gli ordini al buio. Essa è basata su una scrittura a rilievi, concavi o convessi, che abbina a seconda della lettera i sei punti di una matrice 3x2.
Con questo innovativo metodo si è resa possibile la lettura per gli ipovedenti di tutto il mondo, con una una codifica di alfabeti e sistemi numerici. Ma non essendo comune l'alfabeto non lo è ovviamente neanche quello Braille e questo era pressoché inevitabile.
A stupire invece può essere il fatto che la lingua dei segni, che non fa riferimento a nessuna lingua o alfabeto, presenti diverse forme nazionali e spesso anche locali.
Perché? Perché in realtà ha origini meno recenti di quanto si pensi, anzi ha le sue radici nell'antichità. Solo nel 1600 arrivarono i primi scritti che ne descrivessero il linguaggio e si è pertanto evoluta con le stesse dinamiche delle lingue, sviluppando differenze e sfumature.

Step.14 La macchina fotografica e lo standard della rappresentazione oggettiva

Il XIX secolo può vantare alcune delle invenzioni che più hanno rivoluzionato la società, l'elettricità e il motore a scoppio sono solo gli esempi più banali di questo fiorente secolo, e tra le tante ho voluto proporvi la fotografia. Questa nuova tecnica rappresentativa è sicuramente stata la scintilla che ha poi divampato mettendo man mano sempre più in crisi il settore della produzione artistica. Dopo secoli di ricerca della realtà nei quadri, questa nuova macchina faceva in pochissimo tempo quel che prima richiedeva settimane o mesi e con un'oggettività che non ha rivali. Cosa si è perso? La visione dell'artista, ora non c'erano modi di comandare la rappresentazione, essa scaturiva da sola ed indipendente stampata su carta. Inoltre fu un passaggio che avvicinò i ceti sociali, non più limitando alle famiglie ricche la possibilità di avere un quadro/foto di famiglia, ma estendendolo al popolo.

La dagherrotipia

La dagherrotipia fu il primo procedimento fotografico per lo sviluppo di immagini, venne creata da Louis Jacques Mandé Daguerre  basatosi su un'idea di Joseph Nicéphore Niépce.

La macchina era composta da una scatola di legno, una fessura per la lastra di rame sul retro e frontalmente un obiettivo fisso, in vetro e ottone. Il dagherrotipo si otteneva utilizzando una lastra di rame su cui era stato applicato elettroliticamente uno strato d'argento, quest'ultimo sensibilizzato alla luce con vapori di iodio. La lastra doveva essere esposta entro un'ora e per un periodo variabile tra i 10 e i 15 minuti.Successivamente si sviluppava mediante vapori di mercurio a circa 60 °C per rendere biancastre le zone precedentemente esposte alla luce. 

Il difetto maggiore era che l'immagine non era riproducibile e doveva essere osservata sotto un angolo particolare per riflettere la luce in modo opportuno. Inoltre, a causa della fragilità della lastra, il dagherrotipo veniva racchiuso sotto vetro, all'interno di un cofanetto impreziosito da eleganti intarsi in ottone, pelle e velluto, volti anche a sottolineare il valore dell'oggetto e del soggetto raffigurato.

Le immagini si formavano sulla lastra come riflesse, caratteristica che richiese l'adozione di alcuni accorgimenti per la composizione del dagherrotipo, come la sistemazione degli oggetti a destra per farli apparire a sinistra, oppure non includere del testo, per evitarne il capovolgimento. Nel 1840 Alexandre S. Wolcott inserì uno specchio concavo in fondo alla camera oscura, che riflettendo per la seconda volta l'immagine, ne restituisce il corretto posizionamento.

Fonti:

• https://fotografiaartistica.it/cose-il-dagherrotipo-e-il-procededimento-dagherrotipia/
• https://www.catawiki.it/stories/5769-tutto-cio-che-devi-sapere-sulla-dagherrotipia
• http://www.treccani.it/enciclopedia/dagherrotipo/

Step.13 La scala Fahrenheit: quando gli standard non sono comuni

Nel 1724  Daniel Gabriel Fahrenheit ( Danzica, 24 maggio 1686 – L'Aia, 16 settembre 1736) propose la sua omonima scala per la misurazione della temperatura. Non è stata la prima ad essere ideata, ma sicuramente è stata la prima ad essere sufficientemente precisa ed attendibile, precede infatti sia la scala Celsius che la scala Kelvin. Fahrenheit scelse come punto zero della sua scala la temperatura la più bassa che riuscì a misurare in laboratorio, ossia quella a cui fonde una miscela di ghiaccio e sale nelle proporzioni che trovò più efficaci. Successivamente fissò il fondo-scala superiore con il valore della temperatura corporea, in particolare del cavallo. Suddivise l'intervallo in 12 parti e successivamente ognuna di queste in altre 8, con un totale di 96 suddivisioni.

La scala non era però molto precisa e venne presto ricalibrata in modo che 32 °F e 212 °F corrispondessero rispettivamente ai punti di congelamento e di ebollizione dell'acqua. Il vantaggio di questa scala è che la maggior parte delle temperature terrestri possono essere descritte rimanendo nel semi-asse positivo, ma in realtà è ormai caduta in disuso e viene utilizzata solo in alcuni stati anglofoni come gli U.S.A., mentre il resto del mondo utilizza nel linguaggio popolare la scala Celsius e nell'ambito scientifico il SI prevede l'uso del grado Kelvin. Questo è solo un'esempio dei tanti casi in cui l'unità di misura non è uno standard globale, ma sicuramente ad oggi sono sempre più minoranze quelle che non si omologano agli usi comuni.

Il termometro a liquido

Raffigurazione termometro a liquido

Il XVIII secolo vide, sempre per mano di Fahrenheit, un'altra importante invenzione: il termometro a liquido. Inventato nel 1709 , era inizialmente ad alcol e fu poi Kelvin ad introdurre l'uso del Mercurio. In questi mesi si sta inoltre abolendo la produzione anche di questi ultimi a causa della tossicità del materiale (il mito del cappelaio matto del racconto di Lewis Carrol deriva dall'uso che i cappelai facevano del mercurio per lavorare il feltro), passando definitivamente al digitale. 

Il termometro a liquido si basa sul contatto termico con la sostanza che si vuole misurare e quindi sul principio zero della termodinamica. Il liquido viene scelto in modo tale che il suo coefficiente di dilatazione termica sia molto più grande (circa cento volte) di quello del tubo di vetro in cui è contenuto, altrimenti la temperatura misurata sarebbe notevolmente falsata.

Fonti:

• https://it.wikipedia.org/wiki/Grado_Fahrenheit
• https://www.focus.it/scienza/scienze/su-che-cosa-si-basa-la-scala-termometrica-fahrenheit-quali-sono-i-suoi-punti-di-riferimento
• http://scienzapertutti.infn.it/rubriche/biografie/756-daniel-gabriel-fahrenheit

Step.12 Calibri e standard dei cannoni medievali

Il cannone è il nome che attualmente viene dato, secondo la definizione di Treccani.it, al

Pezzo di artiglieria di calibro superiore ai 20 mm, a canna lunga, generalmente rigata e a tiro teso. Il suo impiego richiede di massima l’installazione su apposito supporto (affusto).

Una bocca da fuoco del XIV secolo

Ma nella sua storia ha assunto molte forme e, nello specifico, fino al Medioevo è più giusto parlare della sua famiglia più generale: Bocche da fuoco. E' giusto infatti far notare che fino ad allora c'è stata confusione nel definire le differenze tra le varie tipologie di bocche da fuoco, appunto per una mancanza di standard comuni che ne definissero in modo inequivocabile la famiglia di appartenenza. Ma comunque oggi si possono distinguere quattro tipologie di bocche da fuoco: spingarde, le bombarde, i cannoni e gli schioppi.
La bombarda è l'antenata del cannone, nata con dimensioni ampiamente maggiori dell'ultimo, era costituita da due canne, talvolta saldate e altre ad incastro, una più piccola dell'altra (in cui veniva inserita la polvere da sparo) e incastrata nella maggiore (in cui veniva inserito il proiettile). E' la canna la sostanziale differenza col cannone, in cui invece la troviamo come pezzo unico e cilindrica.

Breve accenno alla storia del cannone

Il cannone dei Dardanelli progettato dall'ingegnere Urban, usato
 durante l'assedio di Costantinopoli nel 1453. Lungo 8 metri sparava
 proiettili di una tonnellata. Urban morì durante l'assedio per l'esplosione
 di una delle macchine da li create.

Il più antico cannone fu progettato da Ctesibio d'Alessandria e funzionava ad aria compressa. L'utilizzo della polvere da sparo fu introdotto dai cinesi nel X secolo, i quali concepirono una "lancia di fuoco" in grado di scagliare piccoli oggetti metallici. E' nel mondo islamico che il cannone trova il suo primo reale sviluppo ed utilizzo grazie agli Ottomani, con dimensioni tipicamente grandi, ma con risultati scadenti, poiché muniti di scarsa precisione e gittata. Si preferì presto ridurne le dimensioni aumentando l'efficacia dell'arma ed il cannone sostituì man mano l'uso della catapulta. Nel '500 rivoluzionò gli standard di costruzione di castelli e fortificazioni: il donjon si trasformò in bastione, caratterizzato dagli "orecchioni" che permettevano di alloggiare i cannoni dei difensori, e non più costruite in altezza ma in robustezza.
Fino al XIX secolo vennero usati sempre proiettili sferici, con notevoli limiti in termini di gittata e precisione; fu il piemontese Giovanni Cavalli ad inventare la rigatura dell’anima della bocca da fuoco, che permette di imprimergli un moto di rotazione intorno al suo asse e quindi di stabilizzare il proiettile, e fu anche il primo ad utilizzare la retrocarica. Negli anni successivi fecero la loro comparsa i proiettili cilindrici-ogivali che conosciamo oggi.

Proiettili e calibri

A caratterizzare un cannone era senza dubbio il proiettile, da esso dipendeva gran parte del moto. Come già detto, inizialmente si puntò sulla mole come garanzia di qualità, ma presto si decise di adottare delle norme che caratterizzassero le dimensioni dei proiettili in base all'utilizzo. A normalizzarle era appunto il loro calibro, con cui ai tempi si intendeva il peso (essendo sferici) in libbre. In questo estratto dalla "Nuova Enciclopedia Popolare Italiana" del 1857 trovate una dettagliata ricostruzione dei trattati che hanno negli anni portato a standardizzare le misure dei proiettili, a partire dall'editto di Blois del 1572. Dalla stessa fonte potete vedere i calibri tabellati, con la distinzione tra cannoni da assedio, fortezza e campagna.

Fonti:

• Storia delle macchine, Vittorio Marchis
• https://zweilawyer.com/2016/07/19/artiglieria-medievale-bocche-da-fuoco-nel-xiv-secolo/
• http://www.treccani.it/enciclopedia/cannone/
• http://www.earmi.it/balistica/cannoni.htm
• https://it.wikipedia.org/wiki/Bombarda_(arma)