La ricerca della precisione in Orologeria

Da quando è nata, l’Orologeria ha sempre cercato di affinare tecniche e obiettivi nell’esclusiva ricerca di un unico risultato: la precisione assoluta.

I problemi affrontati agli albori della disciplina sono stati molteplici, di ordine fisico e quindi anche relativo ai materiali impiegati, i quali via via si sono fatti sempre più sofisticati.

Forse il primo dilemma in assoluto che gli orologiai hanno dovuto affrontare è stato quello dell’isocronismo, termine che indica la capacità di mantenere costante la misurazione del tempo nonostante la differenza di energia applicata o l’influenza degli agenti naturali esterni.

Infatti i primi orologi a pendolo funzionavano grazie a pesi applicati a corde o catene che, avvolte attorno a una ruota principale, servivano da propulsore per il meccanismo.

Questo sistema, per quanto ingegnoso, risultava penalizzato dalla forza di gravità: un peso applica una potenza diversa a seconda della sua distanza da terra.

Ma anche una molla o un sistema similmente concepito applica nel momento della sua massima tensione una potenza maggiore rispetto a qualche ora dopo, quando la sua forza è limitata, con il logico risultato che l’orologio avanzerebbe all’inizio per ritardare successivamente.

A tutto ciò fu posto rimedio con l’introduzione della “conoide” (foto a sinistra), un accorgimento simile alla demoltiplica del cambio che si utilizza per le biciclette: la catena o la corda si avvolse su una superficie conoidale in modo da avere meno impatto all’inizio e sempre di più a mano a mano che la potenza veniva applicata su superficie minore (a destra ne possiamo osservare lo schema di funzionamento).

Superate le difficoltà relative alla parte, per così dire, energetica, la precisione migliorò ma non poteva certo dirsi soddisfacente.

Gli orologiai iniziarono quindi a studiare sistemi di miglioramento nella parte della “trasmissione”: il ruotismo. e lo scappamento.

In questa fase siamo già nel periodo eroico della disciplina, nel quale hanno operato i grandi genii.

Una delle scoperte più importanti è di questo periodo: lo scappamento ad àncora.

Prima del suo avvento, la ruota di scappamento, nelle versioni di orologio più sofisticate del tempo, interagiva direttamente con la lip (dito) del bilanciere, in un sistema detto “a cilindro” (illustrazione a destra).

Con l’àncora si entra nel periodo moderno dell’Orologeria.

Molte innovazioni sono state introdotte negli anni successivi, ma, a parte l’utilizzo della spirale “Breguet” (illustrazione a sinistra), la quale ha trsformato l’oscillazione da “esterna” a “interna”, i miglioramenti sono attribuibili solo alla scelta dei materiali e delle leghe.

Una rivoluzione epocale e l’avvicinamento alla perfezione della precisione si ebbe con gli orologi a quarzo.

Si scoprì infatti che questo cristallo ha una capacità sorprendente: in caso di sollecitazione elettrica inizia a vibrare in modo pressoché costante.

Nascono quindi i primi orologi ultra-precisi, il cui scarto arriva ad essere di pochi secondi al mese.

Il quarzo ha però, secondo i ricercatori, un unico difetto: varia leggermente la propria frequenza di oscillazione a seconda del variare della temperatura: ogni variazione lo fa rallentare.

Negli stabilimenti ETA ESA di Grenchen e Marin viene studiato allora il VHP (Very High Precision), un geniale escamotage che, a mio giudizio non ha raggiunto il prestigio che meritava.

Distibuito per primo sugli orologi Longines, questo sistema prevedeva un doppio quarzo: uno era il solito oscillatore, mentre l’altro serviva da termometro in modo che, al variare della temperatura percepita dal cristallo potesse far intervenire un circuito correttore dell’oscillatore.

Quella sembrò ai più la frontiera ultima: nulla sarebbe stato migliorabile nell’orologeria da polso.

Nacquero invece i radio-controllati.

A livello scientifico gli studi portarono alla conoscenza di materiali ed elementi molto stabili. Tra questi un isotopo di Cesio fu scelto per basarvi l’orologio atomico, quello su cui cadenzare ufficialmente la vita dell’Umanità.

Attualmente pare che lo stronzio sia ancora più adatto allo scopo (nella fotografia in basso a sinistra l’orologio atomico allo stronzio).

Ma come portare al polso di ogni uomo questa precisione?

La risposta fu semplice: deve essere l’orologio a collegarsi con l’orologio al Cesio e visualizzare poi sul quadrante l’ora esatta.

In estrema sintesi questo è il sistema del radio-controllato.

Quella che oggi appare l’ultima frontiera è stata superata quest’anno da Citizen con il Satellite Wave (a destra nella foto), orologio in grado di ricevere il segnale con l’ora dell’orologio allo stronzio, direttamente dal satellite, consentendoci affidabilmente e costantemente una precisione di un secondo ogni 10 milioni di anni.

Un esemplare di questo orologio (prodotto solo in 500 esemplari), si può prenotare attraverso il modulo contatti di questo blog, oppure cliccando qui e completando il modulo

 

Dopo questa virtuale cavalcata attraverso la storia della ricerca della precisione, chi di noi si sente di profetizzare cosa ci riserverà il futuro?

Le immagini sono state tratte dai seguenti siti: www.orologidiclasse.com, www.orologi.it, www.orologiomania.it, www.pendoleria.com, aulascienze.scuola.zanichelli.it, www.estroitaliano.com, www.watchtime.ch.

 

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