I passi seguenti, tratti dai libri IX e X di Vitruvio, descrivono alcune invenzioni attribuite a Ctesibio di Alessandria, tra cui pompe idrauliche, dispositivi pneumatici e l’organo ad acqua. Il testo illustra i principi di funzionamento basati sulla compressione dell’aria e sulla regolazione del flusso idraulico, soffermandosi in particolare sulla struttura meccanica dell’hydraulis: barilotti, valvole, condotti dell’aria, tasti e canne sonore. La terminologia tecnica risente della tradizione meccanica antica e delle traduzioni moderne del trattato.
LIBRO IX – CAPITOLO IX
Di alcune specie di orologi, e loro inventori
(…)Sono state pur anche dagli stessi scrittori ritrovate le maniere di fare gli orologi ad acqua:e il primo fu Ctesibio alessandrino , il quale fece anche delle scoperte sopra gli spiriti naturali, e le cose pneumatiche : ed è degno da sapersi dagli studiosi , come furono queste cose inventate . Ctesibio era nato in Alessandria da un padre barbiere: costui distinguendosi fra gli altri per lo talento, e per la gran fatica prese fama di dilettante di cose artificiose ; avendo infatti voluto appendere nella bottega di suo padre uno specchio in modo, che per calarlo, o alzarlo, lo tirasse un filo nascosto con un peso, compose in questo modo la macchina. Conficcò sotto un trave un canale di legno, e vi situai delle carrucole: tese per lo canale la corda fino all’ estremità, ed ivi situai de’ tubi , per entro i quali fece calare colla corda una palla di piombo: avvenne, che il pelo correndo per lo stretto de’ tubi premeva l’aria racchiusa, e con velocità spingendo fuori all’aperto la quantità dell’aria compressa ne’ tubi, produceva coll’incontro e col contatto un suono ben distinto : così avendo Ctesibio osservato, che dal contatto dell’aria, e dalla espulsione si formavano e venti, voci, lavorando su questi principi fu il primo a formare macchine idrauliche, automati giuochi d’acqua, macchine ancora di vetti, e di peritrichi, e molte specie di scherzi, e fra questi compose con l’acqua persino degli orologi.
LIBRO X – CAPITOLO XII
Della macchina di Ctesibio
Bisogna ora dimostrare la macchina di Ctesibio, la quale alza a grande altezza l’acqua. Si fa questa di rame, e al fondo si fanno due barilotti simili poco distanti, con due cannoni, a foggia di forchetta, ugualmente attaccati, e che corrispondano in un catino, che sta in mezzo: in questo si fanno le animelle attaccate leggermente sopra le bocche superiori de’ cannoni, le quali otturandone i buchi non lasciano uscire ciò, che a forza d’aria è stato cacciato nel catino. Sopra il catino vi va una cappa, come un imbuto a rovescio, la quale si dee legare, e congiungere al catino con una cavicchia tenuta con zeppa, affinché la forza della piena dell’acqua non la sollevi: finalmente vi si lega sopra il cannone, che si chiama tromba, e si alza quanto si vuole. I barilotti hanno sotto alle bocche inferiori de’ cannoni poste le animelle sopra quei buchi, che sono nel fondo: da sopra poi si muovono per entro de’ barilotti gli stantuffi ben fatti al torno, e unti d’olio, legati con de’ regoli alle manovelle in modo, che or l’una, or l’altra continuamente premendo l’aria, che ivi si trova coll’acqua, restando i buchi otturati dalle animelle, urtano, e spingono colla forza dell’aria l’acqua nel catino per le bocche de’ cannoni, dal quale ricevendola la cappa, la spinge su per la tromba in alto. Così da una tenuta, che sia in luogo basso, si solleva l’acqua per le fontane. Non è già che vi sia questa sola invenzione di Ctesibio, ma ve ne sono molte, e di diverse specie, le quali con forzare questo liquore ristretto insegnano a produrre con l’aria effetti simili ai naturali: così è quella de’ merli, i quali muovendosi fanno de’ canti: così gli engibari, i quali muovono delle statuette, che bevono, ed altre cose simili, che allettano con piacere e la vista, e l’udito: ma io ho scelte fra queste quelle cose, che ho stimate le più utili, e più necessarie, onde nel precedente libro ho pensato trattare degli orologi, in questo del modo di alzar l’acqua: tutte le altre, che non sono necessarie, ma di delizie, potrà, chi ne sarà curioso, trovarle ne’ libri dello stesso Ctesibio.
LIBRO X – CAPITOLO XIII
Degli organi ad acqua
Non lasceró per tanto di toccare brevissimamente, e al meglio che potrò la struttura degli Organi idraulici’. Su di un basamento di legno si situa una cassa di rame : sopra la stessa base si ergono a destra, e a sinistra de regoli legati a modo di scale, e in mezzo a essi restan chiusi i barilotti di rame con de fondi movibili? perfettamente lavorati al torno , con in mezzo spranghe di ferro attaccate a ciarniera alle leve, e coperti di pelli con la- in oltre vi sono nel piano superiore de’ buchi di circa tre dita l’uno, nequali buchi, e presso alle ciarniere vi sono de’ delfini di bronzo che tengono con catene pendenti dalla bocca de’ cembali calati da sotto i buchi de’ barilotti . Dentro la cassa, ove si conserva l’acqua, evvi poi una specie d’imbuto posto sossopra, sotto il quale due tasselli di circa tre dita servono per livellare la distanza fra le labbra inferiori d’esso imbuto, e il fondo della cassa: sopra il suo collo una cassetta ben commessa sostiene il capo della macchina, che in greco si chiama canon musicos; sopra questo per lo lungo si fanno de’ canali, cioè se è tetracordo quattro, se essacordo sei, se ottacordo otto; dentro ciascun canale poi sono ficcate altrettante chiavi con manichi di ferro sì, che col girar de medesimi si apra la comunicazione fra la cassa, e i canali. Il canone poi tiene registrati i buchi a traverso de’ canali, corrispondenti alle aperture, che sono nella tavola superiore, la quale in greco si chiama pinax: fra la tavola, e il canone vi sono frapposti de regoletti, bucati della stessa maniera, ma unti di olio, acciocchè sieno con facilità spinti, e tirati innanzi e in dietro, e servono per otturare quei buchi, e chiamansi pleuritidi, sicché l’andare, e il ritornare di questi ne ottura alcuni, altri ne apre. Hanno questi regoletti i salterelli di ferro attaccati, e uniti ai tasti, onde toccandosi questi, si muovono anche i regoletti: sono sopra la tavola i buchi, per gli quali passa oltre il vento nelle canne; e ne regoletti vi son commessi gli anelli, a’ quali corrispondono le bocche di tutte le canne: da’ barilotti partono i condotti attaccati a spalle di legno, e giungono alle aperture, che sono nella cassetta: ivi si incontrano attaccate delle animelle tirate a torno, le quali dopo che è entrato il vento nella cassetta, otturando i buchi, non lo lasciano riuscire. Così dunque quando si alzano le leve, i manichi sbassano gli stanti che sono attaccati alle ciarniere, e sbassando verso la bocca i cimbali riempiono d’aria il vuoto de’ barilotti; ma quando sollevano i manichi i fondi dentro i barilotti, coi frequenti urti, perchè si otturano coi cimbali i buchi superiori, l’aria, che vi si trova chiusa, forzata dalle pressioni è obbligata a passare ne’ cannoni, e di là a quei di legno, per lo collo de quali passa nella cassetta: così col frequente moto delle leve l’aria spesso premuta penetra per le aperture delle chiavi, ed empie di vento i canali. Onde quando i tasti toccati dalle mani vengono a spingere, o a tirare consecutivamente, serrando alternativamente de’ buchi, ed aprendone, fanno colle regole musiche sonare i tuoni in molte e diverse modulazioni. Ho fatto tutto il possibile per ispiegare chiaramente una cosa oscura, dimostrarla per iscritto; e ciò non ostante questo artificio difficile, nè da intendersi da tutti, se non da coloro che sono esercitati in queste cose: e se alcuno l’avesse poco capito dagli scritti, vedendolo in opera, sicuramente ritroverà il tutto curiosamente, e sottilmente regolato.