Terremoti: sismoscopi 1

In queste giornate di primavera inoltrata, inebriata dal profumo intenso dei tigli e dei gelsomini, incerta sull’abbigliamento più adeguato a un clima instabile, inebetita dalle notte portatrici di sogni tremolanti , in forse più del dovuto sul futuro , infuriata per le notizie insensate sui terremoti che girano tra stampa e rete, incredula di fronte al crollo di case costruite in conformità alle ultime norme sull’edilizia , decido di concludere il prossimo in con il penultimo vocabolo descrittivo del mio attuale stato d’animo, lasciando l’ultimo alla fantasia sfrenata del lettore. E dunque, incuriosita come spesso mi capita quando devo lottare con l’ansia, mi sono buttata fra i miei libri alla ricerca di scritti ( di scienziati e non di pazzi furiosi) che mi rivelassero qualcosa di più sui terremoti.
Essendo una bibliofila compulsiva, ero certa che la mia invadente collezione non mi avrebbe tradito pur non avendo mai coltivato alcun particolare interesse per gli eventi sismici. E infatti eccoli qui. Librotti attempati ma disposti a fornirmi ogni genere di informazione.
Eccomi dunque pronta per il mio “viaggio tra i sussulti della Terra” . Sarà un viaggio a carattere storico in cui mi faranno da guida tre libri dell’ Istituto Nazionale di Geofisica sul restauro degli antichi sismoscopi :
Two hundred years of seismic instruments in Italy 1731-1940- ING 1990
Gli strumenti sismici storici ING 1991
Tromometri avvisatori sismografi (osservazioni e teorie dal 1850 al 1880- ING1992
Come in ogni viaggio, sono previste tappe per scoprire aspetti diversi problema. La prima tappa prevede una rapida visita agli strumenti di rilevazione, gli antichi sismoscopi.
Parte dei contenuti è in rete quindi io traccerò solo un percorso, rimandandovi al sito IGNV per gli approfondimenti.
Prima di partire però, voglio mostrare questa interessante foto postata da anonimo su Facebook

come vedete si tratta di un gustoso sismografo artigianale. L’idea è quello del pendolo e della rilevazione grafica dell’ intensità del sisma; sembrerebbe la madre di tutte le idee e invece no.
Scopro che il primo rilevatore di teremoti di cui si è a conoscenza è molto diverso da quello fotografato

Sismoscopio cinese di Chang Heng.

Si parla del 132 d.C durante la dinastia Han.
A prima vista più che uno strumento scientifico sembrerebbe un’opera della bravissima artista Mirta Morigi ceramista Faentina appassionata di rane e salamandre.
Leggo di questo incredibile centro tavola scientifico: “ era costituito da un supporto bronzeo dal quale, all’accadere della scossa, varie sferette di pietra o metalliche, liberate da leve sbloccate da un pendolo interno, cadevano nella bocca aperta di statuette sottostanti a forma di rospo”, (Luongo,Nazzaro).
Dopo questo flash in oriente , ritorno alle nostre latitudini scoprendo che le prime rilevazioni “occidentali” sono decisamente meno sofisticate, come risulta da descrizioni molto antiche di terremoti. Eccone una:
3 gennaio del 1117 terremoto di Reims
“Nella vigilia di san Rigoberto verso l’ora dei vespri a Reims e in molti altri luoghi la terra si mosse e le immagini del Signore oscillarono nelle chiese e molte altre cose che in esse pendevano” ( annales s.dionysii redense)
Nei secoli successivi diventano sempre più frequenti , nei testi, i riferimenti all’oscillazione e alla caduta degli oggetti di uso comune e al travaso di liquidi da recipienti. Ma dovrà passare molto tempo prima di incontrare delle rilevazioni a carattere sistematico e quindi con valore scientifico.
Le date di riferimento per la nascita e lo sviluppo dei primi strumenti sismici sono essenzialmente due: quella della descrizione del sismoscopio a mercurio di Jean De Haute-Feuille (1703) e quella della realizzazione del sismografo a pendolo di Nicola Cirillo (1733).
In questi strumenti sono riassunti i due principi di funzionamento su cui, in genere, si fondò la costruzione di strumenti per la rilevazione dei movimenti tellurici fino alla fine del XIX secolo: travaso dei liquidi da recipienti e l’oscillazione dei pendoli.
Fu proprio quest’ultimo principio e più in generale l’oscillazione di sistemi armonici, per le maggiori possibilità applicative e soprattutto per la possibilità della registrazione amplificata delle vibrazioni indotte dai terremoti, ad avere il sopravvento nella progettazione di strumenti sismici.
Ma vediamo come erano i primi sismoscopi. Vediamo è in realtà un modo di dire perché non ci sono gli strumenti originali, non esistono ricostruzioni ma solo le descrizioni degli inventori.
Sismoscopio a mercurio di Jean De Haute-Feuille (1703)

Come  preannunciato, di questo sismoscopio non ci sono immagini o ricostruzioni ma la descrizione dello strumento fatta dall’inventore che potete leggere qui e approfondire in questo sito http://storing.ingv.it/tromos/commestr/COM001.htm
“il metodo consisteva nel lasciare in esperimento un contenitore orizzontale pieno di mercurio ossidato di cinabro. Il vaso doveva avere bordi molto allargati al di sotto dei quali erano otto profonde cavità collegate da altrettante scanalature alla capsula centrale. Al sopravvenire di un sommovimento tellurico il mercurio percolava in una o alcune delle vaschette inferiori in quantità maggiore o minore a seconda dell’intensità della scossa, mentre la direzione del moto veniva indicata dalla posizione nella quale il mercurio veniva ritrovato. Lo strumento veniva coperto con una cappa di vetro per preservarlo dall’azione del vento e doveva dagli studiosi osservarsi unitamente agli altri apparecchi per le indagini meteorologiche” (Favaro A.).

La contemporaneità delle rilevazione di movimenti tellurici e condizioni atmosferiche( e non solo) è una costante che ritroviamo anche nelle rilevazioni del secolo successivo.

Quadro comparativo delle osservazioni geodinamiche relative all’anno 1879. la curva dei microsismi è confrontata con altri fenomeni come la vriazione di livello di un pozzo di Porretta (curva puteale), i terremoti registrati dal sismografo Palmieri, le fasi lunari e le aurore boreali ( De rossi 1879)

Collegare il tempo atmosferico con i terremoti è usanza rimasta nel nostro immaginario: “C’è aria di terremoto” questa frase l’ ho sentita spesso nelle giornate invernali particolarmente calde o in caso di garbino ostinato.Eppure, in questi giorni non ho rilevato alcun vento particolare e non c’era “aria di terremoto” in quella notte di maggio piuttosto fredda.

Sismoscopio a pendolo di Nicola Cirillo (1733)

Nicola Cirillo non si limitò a progettare un  sismoscopio, ma tentò di dimostrare la sua teoria sulla propagazione del moto,  rilevando l’intensità dei sisma in punti strategici.  Mise inoltre in relazione i dati strumentali con i danni causati dal terremoto, utilizzando quindi il sismoscopio non solo per pura curiosità naturalistica. Ebbe perciò  il merito di assegnare un ruolo di primo piano all’osservazione strumentale dei fenomeni sismici.

Nel corso del periodo sismico pugliese Cirillo, con l’ausilio di due collaboratori, osservò le oscillazioni di due pendoli, della lunghezza di un palmo (26 cm circa) applicati ad un semicerchio graduato, installati ad Ascoli Satriano e a Giovinazzo.
La scelta delle due località non fu casuale: mentre la prima era in prossimità dell’area maggiormente scossa dai terremoti, la seconda si trovava ad una distanza quadrupla dall’epicentro…… http://storing.ingv.it/tromos/STRANN.htm

Applicazioni dei sismoscopi e loro evoluzione

Andrea Bina (1751), monaco benedettino cassinese, utilizzo per primo il pendolo per lo studio del periodo sismico di Gualdo Tadino e Nocera del 1751,

Sulla scia degli studi e del fermento di opinioni che seguirono i terremoti di Lisbona del 1775 prima e della Calabria del 1783 poi, si ebbero sviluppi nella costruzione e nella diffusione degli strumenti per rilevare i terremoti.

Farò qui cenno solo ad alcuni
Domenico Zupo SISMOSCOPIO CON PENDOLO VERTICALE  (1783)

Questo sismoscopio fu progettato in occasione dei terremoti di Calabria per sostenere la teoria della sismogenesi elettrica atmosferica… http://storing.ingv.it/tromos/STRANN.htm

Sismoscopio a mercurio Cavalli – 1784


L’abate Atanasio Cavalli, responsabile della Specola del Duca Caetani in Roma, rilevò la soggettività della percezione dei movimenti del suolo in occasione di una scossa sensibile nella zona del Vulcano Laziale la notte del 9 aprile 1784 alle ore due circa. Cavalli avvertì la scossa in Roma, mentre altri lo negarono. Ciò spinse l’abate ad ideare e costruire uno strumento in grado di mostrare in modo icastico il verificarsi di una perturbazione tellurica per quanto lieve…..http://storing.ingv.it/tromos/STRANN.htm

Sismoscopio a mercurio Cacciatori (1818)

http://storing.ingv.it/tromos/STRANN.htm

Pagani sismografo con pendolo verticale 1834 1841.

Testimone della scossa che la sera del 4 ottobre 1834 spaventò i bolognesi, il meccanico-orologiaio del Gran Teatro Comunale della città emiliana Luigi Pagani, la mattina delli 5 ottobre … si portò al Gabinetto Fisico della Patria Università per osservare la vera direzione del Terremoto che quel sismometro, che è uno dei comuni a mercurio, aveva indicata, e trovò tutto il mercurio alla rinfusa, ond’egli nulla in proposito poté da ciò rilevare. La delusione per la inutile indicazione strumentale, frutto di una tracimazione inintelligibile causata dalla violenza del moto, certamente rafforzò la convinzione, maturata da tempo dal Pagani, che la sismometria incentrata sui sistemi a mercurio rappresentasse una sorta di aporia… http://storing.ingv.it/tromos/STRANN.htm

Fine della prima tappa. Questo è solo l’inizio del viaggio, una piccola corsa fra antichi strumenti di misura. Non vi sembrano molto semplici se paragonati a strumenti fisici loro contemporanei?

Per concludere allego la mappa degli eventi sismici che hanno interessato l’Italia negli ultimi due secoli.

Un’ultima cosa: mentre scrivo la terra trema. Ma forse è solo un’impressione: l’ Emilia non è zona sismica😯

Informazioni su spanni

prof. di chimica
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