LE POMPE E GLI AUTOMI IDRAULICI

Un salto qualitativo importante fu l'invenzione della pompa a pistoni, attribuita a Ctesibio, scienziato ellenistico, responsabile della biblioteca di Alessandria. È uno strumento stupefacente per la sua modernità. La pompa di Ctesibio è munita di uno o due pistoni e di valvole a tenuta; immersa nell'acqua, la può sollevare di molti metri anche se con una portata non molto elevata. Era usata dai vigili del fuoco romani, e ne sono state ritrovate nelle zone minerarie dove erano utilizzate per mettere all'asciutto le zone di sfruttamento dei minerali. Un uso particolare dello stesso tipo di pompa era quello di svuotamento delle sentine, le parti più basse dello scafo di una nave.

Vi è un ulteriore uso dell'energia idraulica che i Romani, ispirati dagli scienziati ellenistici, hanno perfezionato: la costruzione di automi idraulici. L'acqua veniva usata come forza motrice per mettere in moto un meccanismo di ingranaggi, o per comprimere aria. La costruzione degli automi aveva lo scopo di produrre effetti stupefacenti, con meccanismi che riproducevano suoni tipici dell'uomo e degli animali, senza che si vedesse il sistema che li produceva. Un esempio è la cosiddetta fontana di Erone: si hanno due camere sovrapposte, parzialmente piene d'acqua, e separate da un setto. La camera inferiore comunica, tramite un tubo, con una vaschetta nella quale viene versata acqua. La camera superiore comunica con la parte superiore della cavità inferiore e, tramite un tubo immerso nell'acqua, con un getto più alto della vaschetta che alimenta il sistema. L'acqua entrando comprime l'aria che, a sua volta, spinge l'acqua e la solleva. Indirizzando l'aria compressa verso strumenti a fiato si potevano ottenere effetti sonori. L'automa più stupefacente era, senz'altro, un sistema che consentiva l'apertura di un portone tramite il vapore generato da un fuoco che scaldava l'acqua. Il sistema non si trasformò in macchina e, malgrado il recupero rinascimentale dell'invenzione ellenistica, si dovettero aspettare 2000 anni per avere un uso industriale dell'energia prodotta dal vapore. Tra i meccanismi idraulici che certamente i romani ereditarono del mondo ellenistico c'è l'organo idraulico che era suonato manualmente, da un operatore, ma riceveva l'aria da un complesso sistema di pompe che garantiva la quantità e la stabilità della pressione dell'aria.