Luglio 2013 – Pompa pneumatica a due cilindri

Pompa pneumatica a due cilindri

Non firmata; 1/2 XVIII secolo

Legno, ottone, ferro, bronzo; 115 x 40 x 60 cm

N° Inv. 1

Nel 1654, fu presentata da Otto von Guericke, allora borgomastro di Magdeburgo, la prima macchina pneumatica, o pompa da vuoto. Avendo saputo dell’esperimento torricelliano, Von Guericke tentò in un primo tempo di estrarre l’acqua da una botte per crearvi il vuoto ma, davanti alle difficoltà incontrate, decise di provare con un recipiente pieno d’aria e, dopo diversi perfezionamenti, riuscì a costruire la prima pompa pneumatica. Si trattava di un’invenzione capitale poiché metteva a disposizione degli scienziati un modo efficace e pratico per rarefare l’aria in recipienti di varie dimensioni, facilitando gli studi sul vuoto e le sue proprietà.

Guericke presentò la sua invenzione nel 1654 alla Dieta di Ratisbona e propose inoltre, in quell’occasione, una dimostrazione spettacolare dell’azione della pressione atmosferica. Mostrò che occorrevano diverse coppie di cavalli per riuscire a separare due mezze sfere all’interno delle quali aveva rarefatto l’aria. Questo perché la pressione atmosferica, agendo solo all’esterno, manteneva uniti i due emisferi, conosciuti da allora con il nome di “emisferi di Magdeburgo”. Otto von Guericke pubblicò i suoi lavori di pneumatica solo nel 1672, e fu Caspar Schott, con il permesso di von Guericke, a pubblicarne un primo resoconto nel 1657.

Attraverso il libro di Schott, la notizia degli esperimenti di Guericke arrivò in Inghilterra a Robert Boyle, il quale per primo riconobbe nella pompa pneumatica uno strumento prezioso per lo studio delle proprietà dell’aria e del vuoto. L’assistente di Boyle, Robert Hooke perfezionò notevolmente la pompa pneumatica di Guericke e, nel 1659 i due scienziati inglesi avevano già a disposizione uno strumento efficace con cui effettuare per la prima volta in modo sistematico ricerche approfondite di pneumatica. Da notare che la stessa pompa poteva servire anche per condensare l’aria in un recipiente: bastava semplicemente invertire l’ordine delle manipolazioni che venivano effettuate per rarefare l’aria.

I lavori di Boyle e di Hooke conferirono rapidamente una grande popolarità alla pompa pneumatica, ispirando tra l’altro Christiaan Huyghens che ne ideò a sua volta una variante. Considerate come una pietra miliare nell’affermazione del ruolo fondamentale della sperimentazione, tali ricerche portarono addirittura alla trasformazione della pompa pneumatica in uno dei simboli della nuova filosofia sperimentale. A questo punto, un numero sempre maggiore di scienziati si dedicò allo studio delle proprietà del vuoto e la pompa pneumatica, da delicato strumento specialistico per pochi scienziati, diventò a partire dagli anni 1670 un diffuso strumento di dimostrazione, prodotto in varie versioni dai costruttori di strumenti scientifici. Vale la pena di sottolineare che mentre Boyle, Hooke e Huyghens concentrarono i loro sforzi per migliorare il grado di vuoto cui potevano arrivare i loro strumenti, i vari modelli proposti a partire dal 1675 e fino a metà Settecento mirarono invece alla realizzazione di strumenti sempre più veloci e maneggevoli, in correlazione con la sempre maggiore diffusione e popolarità delle pompe pneumatiche. La pompa da vuoto rimase comunque uno strumento molto costoso per il quale si poteva ancora pagare all’inizio del XVIII secolo fino a metà dello stipendio annuale di un professore.

Uno dei modelli più importanti dei primi anni del Settecento fu la pompa ideata da Francis Hauksbee, il quale la presentò alla Royal Society nel 1703. Era caratterizzata dall’impiego di due cilindri, all’interno dei quali due pistoni venivano messi in movimento mediante un meccanismo a cremagliera e ruota dentata. Era dotata di valvole interne che si aprivano e si chiudevano automaticamente per le differenze di pressione. L’introduzione di valvole al posto di rubinetti limitava naturalmente il grado di vuoto, ma agevolava d’altra parte le operazioni da svolgere, rendendo la macchina decisamente più veloce. Inoltre, un pistone saliva mentre l’altro scendeva, di modo che lo sforzo da fornire per muovere i pistoni non aumentava con l’incremento del grado di vuoto. La pompa di Hauksbee, maneggevole e veloce, diventò rapidamente il modello più diffuso in Inghilterra nel Settecento mentre nel continente, venivano preferite le pompe ad un solo cilindro di cui esistevano diversi modelli, con cilindro verticale, inclinato o orizzontale.

La pompa conservata presso il Museo è praticamente identica nella struttura all’illustrazione pubblicata da Hauksbee nel 1709. Oltre ai due cilindri con il loro meccanismo a cremagliera e al piatto per gli esperimenti, la pompa è tuttora dotata del manometro a mercurio originale, costituito da un tubo di vetro collegato al piatto e la cui estremità inferiore è immersa in un vasetto contenente mercurio. La pompa venne però modificata nel Settecento, come risulta anche dai cataloghi antichi, e venne introdotto un rubinetto a tre vie che sostituiva le valvole interne ai cilindri. Agendo manualmente sul rubinetto, si mettevano di volta in volta, alternativamente, i cilindri in comunicazione con il piatto e con l’esterno. Così, quando un pistone saliva, l’aria del recipiente era aspirata sotto il pistone, mentre quando questo scendeva, l’aria veniva espulsa nell’atmosfera.

Si sa che questa pompa, che figura tra i primissimi strumenti del Teatro di Filosofia Sperimentale, apparteneva a Cristino Martinelli, nobile veneziano appassionato di scienza, morto nel 1732. La Repubblica Veneziana ne fece l’acquisto dagli eredi nel 1740. Poleni ne dà la descrizione nel 1740 specificando che “ha essa bisogno di qualche ristauro” e Simone Stratico scrive nel 1778: “E` fuori d’uso: e stà sopra un armaro. […] Fu poi guastata da un cattivo artefice, ma si può ancora riparare: la spesa pero` riuscirebbe soverchia per aver in fine una cattiva macchina.”

Sofia Talas, Giulio Peruzzi, Fanny Marcon