Gli specchi che proiettano ‘fantasmi’. Scienza e magia degli “touguāng jìng” dell’antica Cina; di Roberto Volterri

Gli specchi che proiettano ‘fantasmi’.

Scienza e magia degli “touguāng jìng” dell’antica Cina

di Roberto Volterri

 

Per entrare nel mondo degli ‘specchi magici’ tra antichi scienziati con gli occhi a mandorla ci dobbiamo recare nell’antica Cina, nella Cina del I secolo d.C. e anche un po’ prima…

“… Esistono certi ‘specchi a penetrazione di luce’ che recano incisi una ventina di caratteri in uno stile antico che non può essere interpretato. Se uno specchio del genere è esposto alla luce del sole, benché i caratteri siano tutti sul retro, passano attraverso e vengono riflessi sulla parete dell’abitazione, dove si possono leggere in modo estremamente chiaro…”.

Così scrive poco meno di mille anni fa Kua Shen (1031-1095 d.C.),

 

Kua Shen (1031-1095 d.C.) grande scienziato di una Cina di mille anni fa.

Un’immagine proiettata su una parete bianca ottenuta illuminando la superficie riflettente, ‘a specchio’ appunto, di uno dei ‘miracolosi’ prodotti dell’artigianato dell’antica Cina. Qui – si tratta di una versione moderna – sul retro dello specchio erano stati impressi i segni zodiacali “occidentali”.

Kua Shen è stato un poliedrico scienziato, astronomo, geologo e statista cinese della dinastia Song. Considerando la vastità delle sue competenze scientifiche, potremmo considerarlo come il “Leonardo da Vinci” della antica Cina.

La sua fama è legata alla sua pubblicazione “Saggi dello stagno dei sogni”, monumentale enciclopedia in cui illustrò scoperte e teorie molto all’avanguardia e nei più disparati settori dello scibile umano.

Fu il primo a descrivere e realizzare una bussola ad ago magnetico scoprendo inoltre il concetto di Declinazione magnetica, capendo perfettamente che l’ago non indica il Nord geografico ma il Nord magnetico.

Nel campo della Geologia intuì i complessi processi di formazione della superficie del nostro pianeta analizzando i fossili marini sulle montagne di Taihang.

Si occupò anche di Paleoclimatologia ritrovando frammenti di bambù fossili in una zona desertica e arida del Nord e comprese per primo i cambiamenti climatici.

Descrisse con precisione i principi fisici della camera oscura e dell’inversione dell’immagine speculare già noti fin dal IV secolo a.C. ma poi perfezionati moltissimo fino alla grande “Camera Oscura” abitabile descritta dal multiforme ingegno di Athanasius Kircher nel suo trattato Ars Magna Lucis et Umbrae del 1646.

Kua Shen accenna agli “specchi magici” avanzando una sua ipotesi…

“ … nella mia famiglia ho tre di questi ‘specchi a penetrazione di luce’ incisi e ho visto tesori analoghi in altre famiglie, molto simili e alquanto antichi… ma non capisco perché altri specchi, benché estremamente sottili, ‘non lascino passare la luce’. Gli antichi devono aver avuto qualche arte speciale…”

In realtà egli pensava che durante la fusione di questi specchi la parte interna del metallo si raffreddasse più velocemente della superficie degli stessi e ciò avrebbe causato la formazione di impercettibili deformazioni del profilo, quindi non osservabili a occhio nudo.

Notò inoltre che specchi troppo sottili non davano luogo al ’miracolo’. Stava sulla buona strada…

Analoghe osservazioni furono fatte, alla fine del XIII secolo, da un altro studioso “con gli occhi a mandorla”, Dzhou Mi, famosissimo letterato, storico e funzionario cinese vissuto tra il 1232 e il 1298, a cavallo tra la fine della dinastia Song meridionale e l’inizio della dinastia Yuan.

Dzhou Mi, famosissimo letterato, storico e scienziato cinese vissuto tra il 1232 e il 1298.

Volendo andare ancora un po’ più indietro nel tempo, bisogna ricordare che uno dei primi ritrovamenti archeologici relativi a tali manufatti riguarda dei ‘miracolosi’ specchi rinvenuti in tombe della provincia dell’Uhan, nel sud della Cina, che sono stati datati al VI secolo a.C..

Per entrare nel vivo del ’miracolo’ dobbiamo invece fare un salto in avanti nel tempo e arrivare nell’antica Cina, all’epoca della Dinastia Han (più o meno verso il 206 d.C. e nei primi decenni della nostra Era) quando era molto di moda l’antica arte di creare questi ‘magici’ specchi.

Arte poi diffusasi anche in Giappone, soprattutto a Kyoto e qui definita Makyoh, letteralmente ‘specchio magico’, ove di solito campeggiava la figura del Buddha e, nei secoli successivi anche in ambito cristiano, dovuta all’opera di evangelizzazione dei missionari a partire dalla metà del XVI secolo.

Ma la lodevole iniziativa non fu accolta benevolmente e di tali ‘miracolosi’ specchi ben poco rimane poiché furono distrutti dalle locali autorità religiose…

Inoltre, pare che anche nell’antica Roma, Aulo Gallio (130 -180 d.C.?) – autore delle ‘Notti attiche’ – accenni a specchi con simili strane caratteristiche, mentre in un libro dell’inglese Needham intitolato ’Scienza e civilizzazione in Cina’, pubblicato a Cambridge nel 1963, si trova traccia di uno specchio ’magico’ cinese posseduto da un funzionario del V secolo d.C., tale Wang Tu.

Aulo Gellio (130-180 d.C.?), autore delle ‘Notti attiche’

Il ‘miracolo’, però, rimase tale sia per il pur ingegnosissimo Kua Shen, citato all’inizio, sia per molti altri fisici che nei secoli successivi si interessarono a questo strano fenomeno.

Alla possibile soluzione si avvicina Sir David Brewster (1781-1868), fisico scozzese famoso per i suoi studi sulla ‘luce polarizzata’ e inventore del ‘Caleidoscopio’ con cui qualcuno dei lettori si sarà senza dubbio dilettato… quando non c’era ancora la ‘Play Station’!

Sir David Brewster (1781-1868) si avvicino un po’ di più alla soluzione del “mistero”…

Egli si incuriosisce, nel 1832, quando viene a conoscenza del fatto che tale Gorge Swinton, di Calcutta, ha acquistato uno di tali specchi, proveniente dalla Cina, e con esso oltre a dilettarsi fa ‘impazzire’ qualche studioso locale che non riesce a trovare spiegazione alcuna al ‘miracoloso’ fenomeno.

Elabora quindi una sua teoria che si avvicina alla soluzione del problema ma non intuisce appieno il segreto con cui gli antichi artigiani erano riusciti produrre il ’miracolo’.

Il 24 maggio 1877 il professor R.W. Atkinson dell’Università di Tokyo vi si avvicina ancor di più intuendo che il ‘trucco’ deve necessariamente risiedere nella operazione di ‘coniazione’ della faccia non riflettente e nelle successive operazioni per rendere lucida l’altra faccia.

Ma non è sufficiente…

R.W. Atkinson dell’università de Tokyo ipotizzò che il “miracolo” risiedeva nella operazione di ‘coniazione’ che non coinvolgeva la faccia non riflettente dello specchio.

Il 12 dicembre 1878, i professori W.E Ayrton e John Perry di un’Università giapponese pubblicano una loro dettagliata relazione sui principi di ottica che, secondo loro, sarebbero stati alla base del ’miracoloso’ comportamento di tali specchi.

Ma ancora si è lontani dalla spiegazione…

I professori W.E Ayrton e John Perry avanzarono loro ipotesi alla base del ’miracoloso’ comportamento di tali specchi. Ma ancora non ci eravamo…

Infatti, ci sono voluti molti secoli per arrivare alla vera soluzione del ‘mistero’ ad opera del fisico Sir William Lawrence Bragg (1890-1971), premio Nobel per la fisica, nel 1915, insieme al padre William Henry (1862-1942), proprio per gli studi da loro condotti sull’analisi della struttura cristallina dei materiali per mezzo dei raggi X.

William Lawrence Bragg aveva soltanto venticinque anni! Ma era figlio di tanto padre…

Era, come abbiamo visto, antichissima l’arte di creare dei magici specchi metallici, convessi o concavi, nei quali apparentemente si riflette solo, un po’ deformata, l’immagine di chi lo contempli, ma che – illuminati con la luce incidente da un ben determinato angolo – proiettano su una superficie adatta non il solo fascio di luce incidente, ma… l’immagine che è stata impressa sul retro dello specchio stesso!

In effetti il fenomeno ha del ’miracoloso’ poiché la superficie riflettente dello specchio non mostra all’apparenza alcun disegno inciso o in rilievo, ma solo uno strato lucidissimo, appunto… a specchio.

I due fisici, padre e figlio, svelarono dettagliatamente il mistero degli ‘specchi magici’ cinesi.

Ecco il ’miracolo’ che produce uno specchio ‘magico’ cinese. Lo specchio di bronzo, visibile al centro in basso, è appoggiato ad un qualsiasi sostegno e viene illuminato da sinistra. Sullo schermo di fronte appare l’immagine che è stata impressa… sul retro dello specchio stesso. Come se esso fosse quasi trasparente ed illuminato dal retro!

William L. Bragg capisce che l’operazione di ‘coniazione’ di una faccia del disco di bronzo da cui poi si sarebbe ricavato lo specchio produce – nel metallo, ma in profondità – tutta una serie di ‘tensioni interne’ che vengono poi messe in evidenza dalla successiva operazione. Infatti, per ricavare da questo disco di bronzo uno specchio convesso bisogna procedere ad una lunga operazione di abrasione dell’altra faccia, quella che poi verrà lucidata… ‘a specchio’.

Così, con infinita pazienza l’antico artigiano cinese iniziava ad assottigliare il metallo fino ad uno spessore di pochi millimetri. Poi, una questa faccia veniva resa lucidissima mediante le usuali tecniche a base di un amalgama di Mercurio. Illuminando una faccia con un fascio di luce, con adatta inclinazione, sulla parete ove la luce veniva riflessa, appariva anche – come abbiamo visto – l’immagine che era stata ‘coniata’. Quasi un vero e proprio ‘miracolo’!

In un’Università della moderna Cina è stato realizzato uno ‘specchio magico’ ad imitazione di un reperto conservato nel Museo di Shangai, utilizzando una lega contenente il 73% di Rame, il 23% di Stagno e il 4% di Piombo.

Questo specchio – differentemente da quelli che abbiamo fino ad ora esaminato – è stato realizzato per fusione e, dopo il raffreddamento, il suo spessore è stato ridotto, tramite lunga abrasione di una faccia, ad uno spessore di 0,5 millimetri nella parte più sottile. Illuminato opportunamente, si è comportato esattamente come l’originale e come i vari specchi di grandi dimensioni realizzati a ‘cera persa’ durante la Dinastia Ming (dal 1368 al 1644 d.C.), caratterizzati appunto da un grande diametro e dalla presenza, sulla faccia non riflettente, di complicate immagini mitologiche, di uccelli e di fiori.

Nel 1875, ad imitazione di quelli antichi, in Cina era già stato realizzato un enorme specchio con un diametro di 52 centimetri, spesso 1,3 centimetri e con un peso di circa 12 chilogrammi. La composizione della lega ternaria era simile a quella sopra indicata: 80% di Rame, 15% di Stagno e 5% di Piombo.

Insomma – per riassumere – nell’immagine ottenuta sulla parete ove si riflette il fascio luminoso, le aree più scure appaiono dove la luce viene deflessa dalle microsezioni convesse sulla superficie, corrispondenti alle zone a minor spessore dello specchio, mentre le aree più luminose sono formate dalle microsezioni piatte, corrispondenti ad un maggior spessore dello specchio.

Ovviamente tali (quasi) infinitesimali differenze di spessore non sono percepite ad occhio nudo… et voilà, ecco il ‘miracolo’!

Lo schema riassume quanto sopra esposto riguardo al principio di funzionamento dei ‘miracolosi’ specchi cinesi. L’immagine sullo schermo è dovuta ad impercettibili differenze (quasi delle ‘increspature’) originate dalla speciale lavorazione.

Oggi, tali ‘miracolosi’ specchi sono acquistabili anche in negozi ove si vendono gadgets particolari e oggetti per una spicciola sperimentazione scientifica.

Per terminare queste note, in qualche libro ricordo di aver illustrato come passare dalla fase teorica a quella pratica partendo anche da un’antica moneta poiché proprio il processo di coniazione – che oggi comporta l’impiego di presse da centinaia di tonnellate – induce nel metallo quelle ‘tensioni interne’, quelle invisibili ‘deformazioni’ che con un’appropriata successiva lavorazione e con un’appropriata illuminazione consentono di dar luogo al ‘miracoloso’ fenomeno.

(Roberto Volterri)

Sul nostro Quarto Pianeta noi, super scienziati esperti di Fisica Quantistica Iperdimensionale, per fare questi specchi “miracolosi” ci abbiamo messo secoli usando Laser speciali acromatici mentre i Cinesi ci erano già arrivati molto prima e senza tante formule!

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