Clessidra a sabbia · The Last Codex

La clessidra a sabbia misura un intervallo stabilito: la sabbia asciutta passa da un’ampolla di vetro all’altra attraverso un collo stretto, a un ritmo fissato dal collo e dai granelli. L’immagine più antica che si conosca è nell’affresco del Buon Governo di Ambrogio Lorenzetti a Siena, dipinto nel 1338–1339.

Che cos’è

Un lungo telaio di legno con cinque colonnine tornite che regge quattro clessidre uguali una accanto all’altra, la sabbia ferma in ogni ampolla inferiore: poca nella prima a sinistra e di più in ciascuna fino all’ultima, quasi piena, a destra Alcuni telai riunivano più clessidre di durata diversa una accanto all’altra.

Una clessidra a sabbia è formata da due ampolle di vetro unite da un collo stretto e tenute in un telaio. Messa in piedi, lascia scendere la sabbia dall’ampolla di sopra a quella di sotto, e l’intervallo finisce quando l’ampolla superiore è vuota. Capovolgendo il telaio ricomincia lo stesso intervallo. Si facevano clessidre da un quarto d’ora, da mezz’ora, da un’ora o da altre durate, e alcuni telai riunivano più ampolle di durata diversa una accanto all’altra.

Il telaio ha una base piatta a ogni estremità, così che la clessidra stia in piedi nei due versi, e colonnine che proteggono le ampolle senza nascondere la sabbia. Una clessidra non segna l’ora del giorno. Misura quanto dura qualcosa: una predica, una lezione, una cottura o un turno di guardia a bordo di una nave.

Come funziona

Due ampolle di vetro unite da un collo stretto, con un filo sottile di sabbia che cade dall’ampolla superiore su un mucchietto in quella inferiore Il collo detta il ritmo: i granelli lo attraversano pochi alla volta e si ammucchiano a cono sotto.

La sabbia non scorre come l’acqua. In un orologio ad acqua il getto si indebolisce man mano che il vaso si svuota, perché la pressione al foro dipende dall’altezza dell’acqua sovrastante. In una clessidra il flusso resta quasi costante dall’inizio alla fine. Dipende dalla larghezza del collo e dalla grandezza dei granelli, e quasi per nulla da quanta sabbia resta sopra. I fisici discutono ancora la causa precisa, ma l’attrito dei granelli fra loro e contro il vetro vi ha una parte importante.

Un collo largo svuota la clessidra in fretta, uno stretto lentamente. Se l’apertura è larga solo pochi granelli, questi si incastrano l’uno contro l’altro formando un arco sopra di essa e il flusso si arresta. I granelli umidi si attaccano fra loro, e la polvere o un solo granello grosso possono ostruire il collo. Un buon riempimento è asciutto, pulito e di grana uniforme. Mentre scende, la superficie della sabbia nell’ampolla superiore si incava sopra il collo, mentre sotto cresce un cono.

La durata si può stimare in anticipo, perché i fisici sanno modellare la velocità con cui i granelli passano da un collo dato, ma due clessidre non scorrono mai allo stesso modo: grandezza e forma dei granelli, il collo esatto e l’umidità dell’aria cambiano la portata. Per questo il fabbricante fa scorrere la sabbia confrontandola con un orologio di riferimento, aggiunge o toglie sabbia finché l’ampolla dà l’intervallo voluto, e solo allora la chiude. L’umidità è la principale nemica della clessidra, ed è per questo che le clessidre antiche venivano sigillate al giunto.

Come si fa

Due fiale di vetro a forma di fiasco unite collo contro collo, con un disco di ottone forato stretto fra le loro bocche e il giunto legato con filo cerato che abbraccia i due colli e sigillato con cera rossa La sabbia passa dal foro di un disco di ottone stretto fra le due bocche; filo cerato e cera rossa legano e sigillano il giunto.

Le prime clessidre erano fatte di due ampolle soffiate separatamente e unite bocca contro bocca intorno a un disco sottile forato al centro. Il giunto veniva sigillato con la cera e legato stretto con il filo. Lo stesso metodo funziona con due piccole fiale di vetro uguali, dai bordi lisci e senza scheggiature, comprate o fatte da un soffiatore di vetro. Non provate a soffiare, tagliare o scaldare il vetro senza una formazione, e maneggiate le fiale sopra una superficie morbida: il vetro caldo brucia e il vetro rotto taglia in profondità.

Lavate sabbia di fiume o di spiaggia in più acque finché l’acqua resta limpida: così se ne va gran parte della polvere fine. Setacciatela ancora bagnata, all’aperto: prima con un setaccio grosso per togliere grumi e granelli grossi, poi sopra uno fine, sciacquandola perché passi il resto delle parti fini. Tenete soltanto i granelli che passano il primo setaccio e restano nel secondo, e asciugateli del tutto al sole. La polvere fine della sabbia di quarzo danneggia i polmoni: versate e maneggiate la sabbia asciutta con delicatezza e all’aperto, e se dovete setacciarla a secco indossate un facciale filtrante FFP3 o un filtro P3. Ritagliate il disco da un sottile foglio di ottone o da un cartoncino rigido, poco più largo delle bocche, e praticate al centro un foro rotondo e netto, senza sbavature.

Versate la sabbia in una fiala, appoggiate il disco sulla bocca e mettete sopra la seconda fiala capovolta, tenendo il giunto con una fascetta di carta durante le prove. Capovolgete il tutto, cronometrate uno svuotamento completo con un orologio e aggiungete o togliete sabbia fino a ottenere l’intervallo desiderato. Controllate più svuotamenti con ciascuna estremità in alto. Quando concordano, chiudete il giunto in modo definitivo: spalmatelo di cera, avvolgetevi stretto del filo di lino e ricoprite di nuovo la legatura con la cera. Fate fondere la cera in un pentolino a bagnomaria, mai sulla fiamma diretta, perché la cera calda ustiona la pelle e può prendere fuoco.

Montate la clessidra in un telaio di due dischi di legno uniti da tre colonnine, con un cuscinetto di feltro o di cuoio dove il vetro tocca il legno. Cronometratela di nuovo una volta montata e ripetete il controllo di tanto in tanto: la sabbia umida o consumata cambia la durata.

Storia ed evoluzione

La clessidra a sabbia è stata attribuita agli antichi Greci o a un monaco dell’VIII secolo di nome Liutprando, ma nessun oggetto conservato né alcun testo chiaro sostiene queste affermazioni. L’immagine più antica che si conosca è nell’affresco del Buon Governo di Ambrogio Lorenzetti, nel Palazzo Pubblico di Siena, dipinto nel 1338–1339: la figura della Temperanza vi regge una clessidra.

Le testimonianze scritte arrivano presto. Nel 1345 Thomas de Stetesham, scrivano della nave reale inglese La George, registrò nei suoi conti dodici «horologes» di vetro e altri quattro dello stesso tipo comprati a Sluis, nelle Fiandre. Nicholas Harris Nicolas, che pubblicò quei conti nel 1847, li intese come clessidre. Verso il 1393 il Ménagier de Paris, un libro di casa scritto da un borghese parigino, dà una ricetta della sabbia «da mettere negli orologi»: il fango lasciato dalla segatura delle lastre tombali di marmo nero, bollito nel vino, schiumato e seccato al sole, per nove volte di seguito. Un manoscritto di bottega francese del Cinquecento ricava la polvere da piombo fuso mescolato con sale, poi macinato, setacciato e lavato.

I marinai misuravano i turni di guardia con la clessidra, e i predicatori ne posavano una sul pulpito per regolare la predica. A Greenwich, la scheda del National Maritime Museum descrive una clessidra del Seicento che dura trenta minuti, con il giunto centrale legato e coperto di cera rossa. In seguito i vetrai soffiarono le due ampolle in un solo pezzo, eliminando il giunto. La clessidra entrò in uso in Europa all’incirca nello stesso periodo dell’orologio meccanico.