La macchina aritmetica di Giovanni Poleni

La Machina Arithmetica di Giovanni Poleni

La prima opera a stampa di Giovanni Poleni fu un libricino dal titolo di "Miscellanea", pubblicato verso la fine del 1709 presso l'editore veneziano Aloisio Pavino. Nel frontespizio della breve opera si legge che in essa si trattano tre diversi argomenti:

1. una dissertazione sui barometri e sui termometri
2. la descrizione di una 'macchina aritmetica' e del suo uso
3. un trattato sulle sezioni coniche e sul loro uso nel progetto degli orologi solari

La seconda sezione della Miscellanea tratta quindi della prima calcolatrice meccanica inventata e realizzata in Italia ed una delle prime in assoluto. Il capitolo si apre con le seguenti parole:
"Avendo più volte inteso, sia dalla viva voce, sia dagli scritti degli uomini eruditi che sono state realizzate dalla perspicacia e dalla cura dell'illustrissimo Pascal e di Leibniz due macchine aritmetiche che servono per la moltiplicazione, delle quali non conosco la descrizione del meccanismo e non so se essa sia stata resa manifesta, ho desiderato: e di indovinare col pensiero e la riflessione la loro costruzione, e di costruirne una nuova che attuasse lo stesso scopo."

Giuseppe Gennari, nella sua biografia del Poleni, precisa: "Dall'aver letto che il signor Pascale e il signor Leibnizio avevano inventate due macchine aritmetiche, fu eccitato a pensare alla struttura di una macchina che moltiplicasse in quella maniera che viene indicata dal signor Leibnizio in una sua lettera registrata nel III tomo dell'opere del Vallisio"; riferendosi probabilmente all'Opera Mathematica di John Wallis.

Poleni ha quindi saputo delle macchine ideate da Blaise Pascal e da Gottfried Leibniz nel secolo precedente, ma non ne conosce l'intimo meccanismo, e sorge in lui il desiderio di mettere alla prova il proprio ingegno progettandone e costruendone una nuova, possibilmente migliore. Il suo progetto fu quindi originale e di elevato valore, non solo costruttivo, ma soprattutto concettuale.

Poleni continua: "Per un felice caso, ho concepito una macchina con l'uso della quale anche un inesperto nell'arte del calcolo, purché conosca le cifre, possa eseguire le singole operazioni aritmetiche . Pertanto mi sono preoccupato che fosse realizzata in legno, come l'avevo progettata e ciò, sebbene in un primo tempo costruita con scarsa precisione, ha dimostrato che la cosa era conseguibile piuttosto che fatta. Pertanto l'ho ristudiata da capo, l'ho costruita in legno più duro, con tutta la possibile attenzione ed il lavoro intrapreso non è riuscito vano."

Non siamo quindi a conoscenza di quando la macchina fu ideata e di quando ne iniziò la costruzione. Neppure sappiamo se Poleni abbia provveduto personalmente o abbia affidato la lavorazione ad un esperto artigiano - nel Settecento era raro che un nobile mettesse mano personalmente ad attrezzi e materiali, anche gli strumenti del Teatro di Filosofia Sperimentale di Padova furono commissionati o acquistati da artigiani sparsi per tutta l'Europa.

Il progetto di Poleni era quello di realizzare una macchina che potesse eseguire 'automaticamente' le quattro operazioni aritmetiche, ad emulazione di quella di Leibniz, ma ricorrendo ad un meccanismo totalmente diverso ed originale, quello che fa uso del così detto traspositore a denti variabili.

L'altra idea originale di Poleni riguarda il movimento dell'intero meccanismo che non si ottiene ruotando una manovella, come in Leibniz e in altre macchine dell'epoca, ma è prodotto dalla caduta di un peso, come negli orologi. Una volta impostati moltiplicando e moltiplicatore, l'operazione avviene quindi in modo veramente automatico. Nel 1849 i francesi T. Maurel e I. H. Jayet proporranno una calcolatrice mossa da un mototre a molla, ma bisognerà attendere l'avvento delle calcolatrici elettriche del XX secolo per trovare calcolatrici veramente automatiche.

Il destino della Macchina di Poleni

La macchina di Poleni conobbe in Europa una certa notorietà nei decenni successivi, la troviamo infatti descritta e raffigurata nei primi due trattati a stampa sugli strumenti per il calcolo meccanico: Il "Theatrum Arithmetico-Geometricum", del tedesco Jacob Leupold, pubblicato nel 1727, e in "Versuch einer Geschichte der Rechenmaschine" di Johann Bischoff, del 1804.

Che ne fu della Macchina Aritmetica dopo il 1709?

Dell'argomento tratta brevemente uno dei primi biografi di Poleni, il francese Jean Pajil Grandjean de Fouchy, che nel suo "Elogio di Giovanni Poleni, Marchese del Sacro Impero" scritto l'anno successivo alla morte dello scienziato veneziano, così racconta: "avendo sentito dire che l'onorevole Sig. Brawn [sic], celebre meccanico di Vienna, ne aveva donata una simile all'Imperatore distrusse la sua nè più volle ricostruirla". Il de Fouchy si riferisce ad Anton Braun (1786-1728), meccanico di corte dell'Imperatore Carlo VI, che nel 1727 donò al suo imperiale protettore una macchina calcolatrice basata su un principio simile a quello adottato da Poleni.

Si tratterebbe quindi di un plagio?

Braun era un abile costruttore di orologi e di strumenti scientifici e matematici e la sua realizzazione risultò molto più piccola e raffinata di quella di Poleni, sia esteticamente, sia meccanicamente. In effetti, è possibile che Braun abbia avuto modo di leggere la Miscellanea del 1709 e di migliorare il progetto di Poleni nei successivi diciotto anni. Peraltro, la storia delle invenzioni è ricca di casi simili che, a volte, si debbono a quel fenomeno noto come 'copia dell'idea', situazione non proprio assimilabile ad un colpevole plagio. L'ingegnosità e le capacità realizzative di Braun nel settore delle macchine aritmetiche si dimostrarono altre volte con soluzioni tecniche originali. La macchina di Braun era azionata ruotando una manovella, quindi non completamente automatica.

Quanto all'ipotesi, suggerita da alcuni autori, che la distruzione della macchina fosse dovuta ad un impeto di rabbia per la presunta copia, lo stesso de Fouchy così continua : "Una decisione così chiara e modesta [quella della distruzione], in favore del suo concorrente, merita un posto nel suo Elogio: la distruzione della sua macchina fu senza paragone più gloriosa per lui, soprattutto alla sua età, che la sua invenzione.", dando così un'immagine del carattere di Poleni assolutamente alieno da astiosa gelosia. La stessa interpretazione viene confermata dal Prof. Gian Antonio Salandin, studioso di Poleni e della sua opera, che così si esprime : "L'ipotesi del plagio da parte del Braun e la conseguente irritazione del Poleni che trascende in modo teatrale mi lascia assai perplesso. La sua immagine . è quella di una calma signorilità unita ad un temperamento dolce e gentile".