« Pioniere al servizio dell'orologeria »
Nato all'Aia, Christiaan Huygens visse dal 1629 al 1695. Genio universale del Barocco, con molte delle sue invenzioni fu ben più avanti del suo tempo. Operò in moltissimi campi e in ognuno dimostrò la sua geniale versatilità. Lo sviluppo dell'orologio a pendolo e il miglioramento della precisione di marcia degli orologi rappresentano una pietra miliare della sua opera.
Le basi degli orologi di lusso moderni
Perfezionò i microscopi, progettò motori a combustione, costruì cannocchiali e scoprì il talento del pittore Rembrandt, che raccomandò al principe d'Orange: Christiaan Huygens fu un genio universale che si distinse scientificamente in molti ambiti del suo tempo, animato da un inarrestabile spirito inventivo. Studiò matematica e giurisprudenza, volle sapere come si molano le lenti e costruì telescopi per osservare le stelle. La sua scoperta più nota, che porta il suo nome, è il principio di Huygens sulla diffrazione e la rifrazione della luce. Studiò le sospensioni delle carrozze e l'insabbiamento delle coste, disegnò un'immagine della nebulosa di Orione, perfezionò la lanterna magica e l'orologio a pendolo: il suo miglioramento viene utilizzato ancora oggi nella realizzazione degli orologi meccanici di lusso.
La vita di un genio universale oggi quasi dimenticato
Nato all'Aia il 14 aprile 1629, figlio di un diplomatico di alto rango, poeta e segretario del duca, Christiaan Huygens ricevette la migliore istruzione del suo tempo. Fino al suo ingresso, nel 1645, all'Università di Leida, dove studiò matematica e giurisprudenza, Huygens fu istruito da precettori privati. Negli anni Cinquanta perfezionò – insieme al fratello Constantin e a Baruch de Spinoza, che non solo filosofava ma molava anche lenti – il semplice telescopio con cui un tempo Galilei aveva compiuto le sue scoperte. Svilupparono lenti che consentivano una risoluzione maggiore. Huygens poté così osservare l'anello di Saturno, già descritto da Galilei, e scoprì una grande luna orbitante attorno a Saturno, che chiamò Titano. Poiché per le sue osservazioni e ricerche astronomiche necessitava di misurazioni del tempo più precise di quanto consentissero gli orologi allora in uso, si dedicò all'orologeria. Già Galilei, una buona cinquantina d'anni prima di lui, aveva notato il moto armonico del pendolo, studiato e descritto in seguito più a fondo da Newton nei Principia. Fino ad allora l'ora era indicata da orologi a ruote azionati da pesi e dotati di suoneria, molto simili agli odierni orologi dei campanili. Huygens aggiunse a questi movimenti un pendolo che, con le sue oscillazioni regolari, poteva governare lo scappamento, garantendo una precisione di marcia nettamente superiore. Huygens presentò il primo orologio a pendolo nel 1657 e nel 1673, nell'Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum, ne descrisse con precisione la costruzione e il funzionamento. Fece brevettare il suo orologio a pendolo. La precisione di marcia, con uno scarto massimo di dieci secondi al giorno, era così straordinaria che ci vollero cento anni prima che venisse superata. Poco tempo dopo aggiunse un bilanciere con spirale, progettando in questo modo un orologio da tasca che all'epoca era da considerarsi un autentico orologio di lusso. Christiaan Huygens visse nel modo più ritirato e silenzioso possibile. Per un periodo abitò a Parigi, ma per lui, protestante, la vita nella Francia cattolica non era facile. Nel 1682 tornò all'Aia, dove morì l'8 giugno 1695.
Sulle tracce del tempo con un pendolo
Probabilmente ogni bambino rimane affascinato nel guardare un filo a piombo oscillare avanti e indietro per un po', prima di fermarsi definitivamente e indicare la verticale. Altrettanto rapito dalla regolarità dell'oscillazione dovette essere Christiaan Huygens quando inventò il suo orologio a pendolo automatico. Con l'oscillazione del pendolo regolava la marcia dello scappamento e quindi dell'intero orologio. Grazie a un meccanismo di retroazione, il movimento carico trasmetteva al pendolo continui piccoli impulsi, che impedivano al pendolo di fermarsi e lo mantenevano in oscillazione. A causa dell'attrito si perde sempre un po' di energia, ma il pendolo la riceve di nuovo dal movimento. Con l'orologio a pendolo creò un segnatempo così accurato che per la prima volta l'ora poteva essere determinata in minuti e secondi. Da quel momento appuntamenti e attività poterono essere inseriti in una griglia temporale sempre più fitta. Soprattutto negli uffici dei mercanti l'esigenza di una misurazione continua del tempo era elevata: per loro gli orologi a pendolo non erano orologi di lusso, ma servivano a ottimizzare lavoro e profitti.
Orologi a pendolo in alto mare
Quando le navi si trovavano in alto mare, con gli strumenti nautici dell'epoca non era possibile determinarne con certezza la posizione. Se una nave, per esempio, naviga verso ovest, attraversa i meridiani. 60 gradi di longitudine fanno sì che la culminazione del sole a mezzogiorno avvenga quattro ore più tardi. Lo stesso ritardo si verifica anche con le costellazioni notturne. Huygens sperava che l'orologio a pendolo fosse abbastanza preciso da consentire di determinare con affidabilità queste differenze e quindi di stabilire la posizione della nave. Si constatò però che la precisione di marcia dell'orologio a pendolo dipendeva in modo decisivo dalla lunghezza del pendolo: mentre a Parigi o a Londra gli orologi funzionavano con grande precisione, in prossimità dell'equatore se ne discostavano. In questo caso bastava accorciare il pendolo di qualche millimetro. Per Isaac Newton questo fu in seguito un indizio del fatto che la diversa azione della gravità terrestre influiva anche sul pendolo e sulla precisione di marcia degli orologi, e scoprì così che la Terra non era una sfera, ma era schiacciata ai poli.
Il bilanciere diventa il cuore frenetico di una nuova epoca
Christiaan Huygens aveva compreso che per misurare la longitudine in mare serviva un orologio molto meno sensibile al rollio delle navi di quanto fosse possibile con il suo orologio a pendolo. Sviluppò una molla a spirale che oscilla attorno alla sua posizione di equilibrio e che fungeva da nuovo organo regolatore per gli orologi meccanici. Il bilanciere è una piccola ruota oscillante azionata da una molla avvolta e rappresenta, per così dire, un pendolo in miniatura. Questo piccolo componente divenne il cuore dei nuovi orologi da tasca meccanici. Poco prima dell'inizio del XVIII secolo gli orologi da tasca portati da privati si affermarono come i primi orologi di lusso, considerati prova di appartenenza all'alta borghesia. Ma la nuova generazione di orologi non era soltanto un'espressione di prestigio. Quanto più precisamente gli orologi indicavano lo scorrere del tempo, tanto più influivano anche sulla percezione del tempo. Da quando la tecnica permise di indicare l'ora con maggiore precisione, gli orologi richiamavano i ritardatari: si cominciò per la prima volta a parlare di puntualità e si introdussero gli orologi marcatempo per misurare l'orario di lavoro.
Orologi di lusso prodotti nelle botteghe quasi in serie
Da quando Christiaan Huygens aveva sviluppato l'orologio a pendolo, migliorando in modo decisivo la precisione di marcia dei segnatempo, all'inizio del XVIII secolo gli orologi di lusso venivano prodotti quasi in serie in molte grandi botteghe di Parigi e Londra. La grande arte dell'orologeria ebbe inizio con le invenzioni di Christiaan Huygens e fu in seguito sviluppata e portata avanti da molti altri geniali orologiai. Uno dei fenomeni osservati da Huygens, la sincronizzazione spontanea dell'orologio a doppio pendolo, è stato addirittura decifrato dagli scienziati solo di recente. Gli scienziati hanno ricostruito un orologio a doppio pendolo di questo tipo, originariamente concepito per l'impiego in mare, e ne hanno osservato le oscillazioni con l'ausilio della tecnologia laser. Hanno analizzato al computer i dati ottenuti, scoprendo che l'orologio a doppio pendolo di Huygens è un caso particolare, in cui la massa di ciascun pendolo si trova in un rapporto ben preciso con la massa complessiva dell'orologio. Poiché a ogni oscillazione ciascun pendolo non solo assorbe energia, ma la cede anche alla sospensione, una parte di essa viene trasmessa all'altro pendolo e, dopo un certo tempo, sincronizza entrambi i pendoli.
